BGA vs. LGA:het verschil tussen de twee rasterarrays

Weet je nog dat we te maken hadden met enorme IC's? Gelukkig is dat tijdperk voorbij en hebben we nu toegang tot kleinere compacte IC's. Ongetwijfeld gebruiken fabrikanten deze kleine IC's om kleine maar indrukwekkende CPU's te bouwen die enkele van de krachtigste computers kunnen besturen. Maar als je het over CPU's hebt, is de kans groot dat je termen als BGA en LGA tegenkomt. Hoewel ze hetzelfde klinken, beschrijven ze verschillende soorten IC-pakketten en rasvariaties.

Lees verder om meer te weten te komen over deze IC-pakketten, wanneer u ze moet gebruiken en hun verschillen.

Wat is een BGA?

Ball Grid Array

De Ball Grid Array (BGA) is een IC-pakket dat voorafgaat aan de Pin Grid Array (PGA). Terwijl de PGA pinnen gebruikt om verbinding te maken met een PCB, gebruikt de BGA pads met kleine soldeerbolletjes.

BGA's kunnen alleen werken met PCB's met koperen padpatronen die overeenkomen met de soldeerballen. Ook kunt u de soldeerballen handmatig of automatisch plaatsen. En plakkerige flux helpt BGA's op hun plaats te blijven tijdens de montage.

Pinraster-array

Bron:Wikimedia Commons

Na de montage verwarmen fabrikanten de BGA's met een infraroodstraler of in een reflow-oven. Dit proces smelt het soldeer en bevestigt het pakket aan de PCB. Ook heeft de BGA een correcte uitlijning met de juiste scheidingsafstand - van andere componenten.

Zodra het soldeer afkoelt en stolt, verbindt het de BGA met de PCB. Soms vind je deze soldeerballen op de verpakking en op de printplaat. Het is een manier om twee pakketten te verbinden.

Wat is een LGA?

Landraster-array

De Land Grid Array (LGA) is een IC-pakket met pinnen op de socket in plaats van het IC. Dit is echter alleen van toepassing als een printplaat een busconnector heeft.

Als je PCB geen socket heeft, is het mogelijk om LGA's rechtstreeks op het bord te solderen.

LGA's hebben rechthoekige contactroosters ('land' genoemd) aan de onderkant. U hoeft ook niet alle rijen en kolommen van het raster te gebruiken.

Bovendien kunnen fabrikanten deze landjes maken met soldeerpasta of LGA-sockets. Ook kunnen de rasterelementen verschillende veelhoekige vormen en afmetingen hebben, zoals driehoekig of cirkelvormig. Sommige hebben zelfs een honingraat-uiterlijk.

Fabrikanten optimaliseren hun ontwerpen meestal voor factoren zoals het verkrijgen van de beste vorm voor het matchen van veercontacten, contactgelijkenis en de juiste elektrische afstand tot nabijgelegen contacten.

Wat is een CPU-socket?

LGA CPU-aansluiting

CPU-sockets op PCB's maken gebruik van verschillende pinnen die helpen een CPU op het moederbord van een computer aan te sluiten. Bovendien hebben CPU's die via sockets zijn aangesloten geen soldeer nodig, waardoor vervanging eenvoudig is.

Bovendien gebruiken fabrikanten vaak CPU-sockets voor desktop-gaming-pc's, terwijl laptops meestal gesoldeerde versies hebben.

Het kiezen van een moederbord gaat verder dan het verkrijgen van de functies die u wilt. U moet dus ook onderzoeken of het moederbord een CPU-socket heeft die uw CPU-model ondersteunt.

Het maakt dus niet uit of je een state-of-the-art CPU hebt. Het werkt echter niet als u de verkeerde socket hebt. Fabrikanten zoals Intel en AMD hebben verschillende typen CPU-sockets voor hun reguliere en hoogwaardige desktop-CPU's.

LGA versus BGA

Laten we nu eens nader bekijken hoe deze grid-arrays verschillen en waarvoor u ze kunt gebruiken in een pc-circuit.

LGA versus BGA:voor- en nadelen

Voordelen van BGA

Ball Grid Array

• BGA's nemen niet veel ruimte in beslag vanwege hun kleine formaat. Met andere woorden, ze zorgen voor een optimale benutting van de ruimte. Maar ongeacht de grootte van deze IC-pakketten, is het mogelijk om kleine en krachtige gadgets te maken.

• Het is gemakkelijk om BGA-pakketten los te solderen. En het proces beschadigt het PCB- of IC-pakket niet.

• U kunt oude en versleten soldeerballen uit uw BGA-pakket verwijderen door middel van deballing.

• Je kunt ook nieuwe soldeerballen aan je pakket toevoegen via het reballing-proces.

• Het komt zelden voor dat BGA-pakketten oververhit raken omdat ze uitstekende warmteafvoercapaciteiten hebben.

• BGA-chips zijn niet permanent. Daarom zijn ze gemakkelijk te solderen. En je kunt ze zonder schade naar andere apparaten verplaatsen. U kunt ook het deballing- en reballing-proces gebruiken als de soldeerballen zwak zijn.

• Je kunt de BGA gebruiken als computer-CPU vanwege zijn uitstekende thermische en mechanische eigenschappen.

• BGA's kunnen bogen op korte kabelverbindingspaden. Als gevolg hiervan hebben ze eigenschappen met een lage impedantie en kunnen ze snel signalen genereren.

Nadelen van BGA's

BGA-pakket op PCB

• Het is niet eenvoudig om soldeerverbindingen op een BGA-pakket te inspecteren. En je hebt röntgenfoto's nodig om toegang te krijgen tot de component-naar-PCB-verbinding, aangezien BGA's hun buik gebruiken om verbindingen te maken.

• Je kunt BGA-pakketten niet voor veel toepassingen gebruiken omdat ze alleen kunnen werken op meerlaagse printplaten.

• Hoewel het lossolderen gemakkelijk is, heb je speciale apparatuur nodig om deze pakketten op de printplaat te solderen.

• Het is een beetje lastig om BGA-reparaties uit te voeren. En je hebt expertise en speciale apparatuur nodig om reparaties uit te voeren.

Voordelen van LGA's

• LGA's zijn ruimtebesparend vanwege hun kleine afmetingen. En je kunt ze gebruiken om kleine, krachtige apparaten te bouwen.

• LGA-pakketten zijn duurzamer en raken niet snel beschadigd. Waarom? Omdat de pinnen op het bord zitten, niet de CPU. De berenpunten van de socket hebben ook een indrukwekkende duurzaamheid.

• LGA-pinnen zijn klein, waardoor fabrikanten veel pinnen in een klein gebied kunnen plaatsen.

Nadelen van LGA's

• Hoewel LGA's niet gemakkelijk beschadigd raken, kan het duur zijn om ze te repareren als er zich problemen voordoen.

LGA VS BGA:componenten

LGA's gebruiken geen ballen voor verbindingen. In plaats daarvan gebruiken ze platte contacten die sockets of direct solderen nodig hebben om verbinding te maken met een PCB.

BGA's daarentegen gebruiken ballen voor aansluiting op PCB's. En fabrikanten bevestigen deze ballen meestal aan de buiken van deze verpakkingen.

LGA's vs. BGA's:eenvoudig aan te sluiten en te vervangen

LGA's zijn vrij eenvoudig aan te sluiten op een printplaat. Meestal worden deze PCB's geleverd met sockets waarin u uw LGA-CPU's kunt plaatsen. Er is ook geen uniek vervangingsproces - u hoeft alleen de oude CPU te verwijderen en de nieuwe te plaatsen.

LGA-aansluiting

Aan de andere kant hebben BGA's speciale apparatuur nodig om ze aan te sluiten op en te verwijderen uit hun CPU-sockets. Hoewel het bijna risicovrij is, is het proces nog steeds duurder dan LGA-pakketten.

BGA-aansluiting

LGA versus BGA:gebruik in microprocessors

De meeste topfabrikanten zoals AMD en Intel gebruiken liever LGA-pakketten dan BGA, vooral voor desktop-gaming-pc's.

Intel Xeon LGA-CPU

Bovendien gebruiken sommige fabrikanten BGA nog steeds om microprocessors, WiFi-chips en FPGA's permanent te koppelen.

BGA vs. LGA:wat is beter?

BGA's en LGA's zijn geweldig. Maar uw keuze moet afhangen van voorkeuren of wat het meest geschikt is voor uw projectvereisten.

Laatste woorden

LGA en BGA zijn uitstekende IC-pakketten die al vele jaren bestaan. En ondanks hun nadelen hebben de prestaties van deze IC-pakketten geleid tot veel technische vooruitgang.

Deze pakketten hebben bijvoorbeeld krachtige gadgets en apparaten geproduceerd, zoals telefoons, smartwatches, tablets, enz. Ze stellen u ook in staat pc's met krachtige prestaties te gebruiken.

Wat vind je van de LGA- en BGA-pakketten? Heeft u hulp nodig bij het effectief inzetten van deze pakketten? Neem bij vragen gerust contact met ons op.