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CCGA焊柱八讲之第七讲——CCGA 与其他封装的差异对比
来源: | 作者:憬宏半导体 | 发布时间: 2025-12-24 | 75 次浏览 | 分享到:
芯片封装承担电气连接、散热等多重功能,其形式影响设备性能与适用场景。本文对比了高端领域 BGA、LGA、FCGA、CCGA 四种封装技术的核心特性,重点剖析 CCGA 封装以焊料柱替代焊球的独特结构,及其带来的抗热疲劳、散热、环境适应性三大核心优势。进一步阐述了 CCGA 在航空航天、高可靠性军事装备、高性能计算与通信设备等不可替代场景的应用价值,最后总结 CCGA 作为高端领域核心封装技术的基石地位及未来发展潜力。


芯片封装不仅提供了芯片与外界的电气连接,还负责散热、机械支撑和环境保护等多种功能。不同的封装形式直接影响了电子设备的性能、可靠性和适用场景。

在高端应用领域,常见的封装形式包括BGA(球栅阵列)、LGA(栅格阵列)、FCGA(倒装芯片栅格阵列)和CCGA(陶瓷柱栅阵列)。每种技术都有其独特的特点和适用场景。

一、四大封装技术对比

让我们通过一个表格,直观了解这四种封装技术的主要特点:

 

特性维度

CCGA

BGA

LGA

FCGA

结构形态

陶瓷基板+焊料柱

塑料/陶瓷基板+焊料球

平面电极触点

直接芯片倒装+凸点

焊接难度

中等

较低

散热性能

优良

一般

较差

良好

抗热疲劳性

优异(焊柱可微变形)

较差(焊球易坍塌)

一般

一般

适用功率

高功率

中等功率

低功率

中高功率

成本水平

中等

可靠性等级

航天级

工业/消费级

消费级

工业/

 

 

 

二、CCGA的独特优势

CCGACBGA(陶瓷球栅阵列)在陶瓷尺寸大于32×32mm时的另一种形式。它与众不同的地方在于使用焊料柱代替了传统的焊料球。

这些焊料柱通常由90Pb/10Sn合金制成,熔点高达300℃,常见焊料柱直径约为0.5mm,高度约为2.21mm

CCGA之所以在高端领域备受青睐,主要因为它具有三大优势:

卓越的抗热疲劳性能:焊料柱能够通过微变形吸收和释放内应力和热力应力,大大缓解了陶瓷芯片载体与环氧树脂玻璃布印刷电路板之间由于热膨胀系数不匹配带来的热疲劳问题。

优异的散热性能:CCGA封装密度高,信号处理速度快,寄生电容/电感小,同时具有良好的散热性能。

高可靠性和环境适应性CCGA耐高温、耐高压和具有良好的抗潮湿性能,能够适应恶劣的使用环境。

 

三、CCGA的不可替代性场景

由于其独特性能,CCGA在以下场景中几乎不可替代:

航空航天领域

在卫星、航天飞机、空间站等航空航天应用中,电子设备需要面对强烈的宇宙射线、陨石碎片撞击、气温陡降陡升等极端环境。CCGA封装因抗震、抗疲劳和散热性能良好,成为这些应用中不可或缺的技术。

高可靠性军事装备

军事应用常常需要在恶劣环境下保证电子设备的稳定运行。CCGA封装能够满足军事装备对高可靠性和稳定性的严苛要求,因此在军事装备中得到广泛应用。

高性能计算与通信设备

随着通信设备的高速化、集成电路的高密度化,传统封装形式无法更好地适应大尺寸封装的需求。CCGA封装满足了数字信号处理领域产品对器件高性能、高密度和高可靠性的要求,适合用于高性能计算和通信设备。

 

 

 

 

 

四、结语

 

 

 

 

 

在电子技术飞速发展的今天,封装技术的选型至关重要。CCGA(陶瓷柱栅阵列)封装凭借其卓越的可靠性、出色散热性和抗疲劳能力,成为航空航天、军事和高性能计算等高端领域不可替代的基石。

与消费电子中经济的BGA/LGA不同,CCGA专为极端环境下的稳定运行而设计,是超高可靠性要求的首选。它犹如芯片的“钢筋铁骨”,为关键设备提供坚实保障。随着技术进步,CCGA有望开拓更多应用领域,为电子产品发展注入新活力。