BGA's – wat zijn ze?

Wat is een Ball Grid Array?

Je hebt misschien wel eens van de term BGA gehoord. Weet je niet zeker wat het betekent? We hebben je gedekt. BGA, een afkorting van Ball Grid Array, is een specifiek type Surface Mount Technology (SMT). In de meeste gevallen worden BGA-pakketten door professionals gebruikt om verschillende soorten apparaten, zoals microprocessors, permanent te koppelen. Dit wordt gedaan door soldeerballen tussen de printplaat en de voorkant van het apparaat te smelten.

Wist u dat een BGA gemakkelijk meer verbindingspinnen kan bieden dan u op een dubbel in-line of plat pakket kunt plaatsen? Het mooie is dat professionals de hele onderkant van het apparaat kunnen gebruiken, in plaats van alleen de omtrek, en dit is erg handig. Het uiterlijk van de meeste balrasterarrays komt voort uit de hoge verwachtingen van mensen voor moderne elektronische producten met verschillende functies, kleine afmetingen, hoge prestaties en lichtgewicht.

Het is ook vermeldenswaard dat balrasterarrays verschillende overlappende lagen omvatten. Deze hebben een tot meer dan een miljoen multiplexers, flip-flops, logische poorten of andere circuits. Merk op dat BGA's aanzienlijk variëren. Bepaalde BGA's hebben bijvoorbeeld geen aansluitingen in het centrum. Daarentegen hebben andere BGA's pinnen aan de onderkant van de verpakking. Houd er rekening mee dat u handmatige routering kunt uitvoeren zonder een breakout-patroon te creëren voor eenvoudigere BGA's met een grotere toonhoogte en meer ruimte in het midden van de BGA.

Uitlijning van Soldier Balls

Merk op dat een balrasterarray zijn soldeerballen uitlijnt in een raster onder het bodemoppervlak van het aangesloten apparaat. Dit is in tegenstelling tot het gedateerde pakkettype dat alleen aan de rand zit, waarbij soldeerpennen meestal direct langs de randen van het apparaat worden geplaatst.

Het voordeel van deze aanpak is dat het een aanzienlijk kleinere of compactere voetafdruk op de printplaat (PCB) achterlaat, waardoor betere elektrische en thermische eigenschappen worden verkregen in vergelijking met een conventioneel montagepakket in perimeterstijl. Je kunt je voorstellen dat de populariteit van dit formaat flink is gegroeid in lijn met de snelle miniaturisering van elektronica.

Voordelen van BGA's

Maakt optimaal gebruik van PCB-ruimte

Wist u dat het gebruik van BGA-verpakkingen meestal betekent dat er minder componenten nodig zijn? Houd er ook rekening mee dat kleinere voetafdrukken kunnen helpen om ruimte te besparen op de meeste aangepaste PCB's. En dit is uitstekend omdat het de effectiviteit van elke PCB-ruimte aanzienlijk verbetert.

Betere thermische prestaties

Dit is een ander cruciaal voordeel. Het compacte formaat van PCB op basis van BGA-verpakking zorgt ervoor dat warmte sneller en gemakkelijker kan worden afgevoerd.

Merk op dat wanneer u siliconenwafels erop monteert, de meeste warmte gemakkelijk naar de balroosters kan worden overgedragen. En als je de siliciumwafer aan de onderkant monteert, dan zit de achterkant van die wafer stevig vast aan de bovenkant van de verpakking. En dit is een van de meest effectieve methoden voor warmteafvoer.

Verlaagt de kosten

Het lijdt geen twijfel dat het efficiënte en effectieve gebruik van PCB-ruimte kansen biedt om materiaal te besparen en tegelijkertijd de thermo-elektrische prestaties te verbeteren. Dit is belangrijk omdat het de algehele kwaliteit van verschillende elektronische componenten helpt waarborgen en het risico op defecten vermindert.

Betere elektrische prestaties

Het fantastische aan BGA-verpakkingen is dat er geen pinnen zijn die kunnen breken of buigen, waardoor BGA-verpakkingen voldoende stabiel zijn, zodat u de elektrische prestaties op grote schaal kunt garanderen.

Toenemend gebruik van BGA

Het gebruik van BGA's is zeer rationeel omdat het vrij eenvoudig is, terwijl andere technologieën hun problemen hebben gehad. De traditionele quad flatpack-stijlpakketten hadden bijvoorbeeld zeer dicht bij elkaar gelegen en dunne pinnen. En deze configuratie veroorzaakt een aantal ernstige problemen. Sommigen van hen zijn als volgt.

Schade

De pinnen op een Quad Flat Package (QFP) zijn erg dun. Dit is de reden waarom professionals de posities van deze pinnen zeer zorgvuldig moeten controleren. Als gevolg hiervan zal elke verkeerde behandeling waarschijnlijk leiden tot verplaatsing van deze pinnen, en wanneer dit gebeurt, zijn ze erg moeilijk te herstellen.

Soldeerproces

Vanwege de extreem kleine afstand tussen deze QFP-pinnen is een nauwgezette controle van het soldeerproces nodig; anders kunnen contacten gemakkelijk worden overbrugd.

Als je vragen hebt over het gebruik van BGA's in je ontwerp of hoe we ermee werken voor je montage, neem dan contact met ons op.