球柵陣列封裝

BGA封裝技術是在生產具有數百根引腳的積體電路時，針對封裝必須縮小的難題所衍生出的解決方案。插針網格陣列（Pinned grid array）和雙列直插封裝（Dual in-line package）的表面貼焊（小型塑封積體電路，SOIC）封裝生產時，由於必須加入越來越多引腳且彼此的間隙必須減少，這樣卻導致了焊接過程時的困難。當封裝引腳彼此越來越近時，焊錫時意外地橋接到相鄰的引腳風險就因此增加。BGA封裝技術在工廠實作的焊接下，就沒有這類的困擾。

BGA封裝技術的另一個優勢，勝過分離式引腳（如含針腳的封裝技術）的其他封裝技術，那就是在封裝與PCB間能有較低的熱阻抗。這可以讓封裝內的積體電路產生的熱能更容易傳導至PCB，避免晶片過熱。

較長的引腳在高速的電子電路中往往會引來雜訊導致信號失真，而BGA封裝技術在封裝與PCB之間的距離非常短，更短的導體也就意味著不必要的電感度能降低，有了低電感引腳，相較於針腳裝置能有更優異的電子特性。

BGA封裝的其中一個缺點，就是錫球無法像長引腳那樣可以伸展，因此他們在物理特性上是不具材料剛度的。所有的表面貼焊裝置，因PCB基板和BGA封裝在熱膨脹係數的差異而彎曲（熱應力），或延展並振動（機械應力）下，就可能導致焊點斷裂。

熱膨脹問題可透過PCB與封裝兩者相近的熱特性配合來解決，通常塑化BGA裝置可以比陶瓷BGA裝置更接近符合PCB的熱特性。

普遍採用的RoHS相容無鉛焊料合金產線，更顯示出BGA封裝所需面臨的挑戰，例如迴焊過程時的「枕頭效應」（Head-in-Pillow）[2]、「承墊坑裂」（pad cratering）問題，相較於含鉛焊料的BGA封裝，由於RoHS相容焊料的低延展性，在高溫、高熱衝擊和高G力等極端環境下，有些BGA封裝的可靠度也因此降低。[3]

機械應力問題可透過一種叫做「底部填充」（Underfilling）[4]的手續將裝置黏合在板子上，此手續會在裝置貼焊到PCB上後，在其下方注射環氧混合物，有效地將BGA裝置貼合至PCB上。目前有數種底部填充材料可供應用，可對應各種不同應用與熱傳導的需求提供不同的特性。底部填充的另一個好處是，能夠限制住錫鬚的增生。

解決非延展性接點的另一個解決辦法，就是將封裝內放入一道「延展性塗層」，能允許底部的錫球能按照封裝的相對應位置移動實際位置。這個技巧已成了BGA封裝DRAM廠的標準之一。

其他在PCB層級上用來增加封裝可靠度的技巧，還包括了專為陶瓷BGA（CBGA）使用的低延展性PCB、封裝與PCB板之間導入的中介板（interposers），或重新封裝裝置等。[4]

當封裝物貼焊至定位後，要找到焊接時的缺陷就變得困難。為了要檢測焊接封裝的底部，業界均開發了X光機、工業電腦斷層掃描機[5]、特殊顯微鏡、和內視鏡等設備來克服這個問題。若一塊BGA封裝發現是貼焊失敗，可以在「返修台」（通稱rework station）上移除它，這是一台裝有紅外線燈（或熱風機）的夾具，以及備有熱電偶和真空裝置以便吸取封裝物。BGA封裝可以替換另一顆新的、重工（或稱「除錫植球」，英文稱reballing）並重新安裝在電路板上。

由於視覺化X光的BGA檢測方式所費不貲，電路測試法反而也經常被採用。常見的邊界掃描測試法可透過IEEE 1149.1 JTAG接口連接進行測試。

在開發階段時，就將BGA裝置焊接至定點的話其實不切實際，通常反而是先使用插槽，雖然這樣比較不穩定。通常有兩種常見的插槽：較可靠的類型具有彈簧針腳，可以貼緊下方的錫球，但不允許使用錫球已被移除的BGA裝置，因為這樣彈簧針腳可能會不夠長。

而不可靠的類型是一種叫做「ZIF插槽」（Zero Insertion Force），具有彈簧鉗可以抓住錫球。但這個不容易成功，特別是當錫球太小的話。

要可靠地焊接BGA裝置，需要昂貴的設備。人工焊接的BGA裝置非常困難且不可靠，通常只用在少量且小型的裝置。然而，由於越來越多的IC只提供在無鉛（例如，四側扁平無鉛封裝（quad-flat no-leads package））或BGA封裝使用，已逐漸發展出各種的DIY法（重工）可使用便宜的加熱源，例如熱風槍、家用烤箱以及平底電熱鍋等。[6]