BGA vs. LGA: Belangrijkste Verschillen in IC Grid Array Verpakking

Herinner u zich de tijd dat we te maken hadden met grote IC's? Gelukkig is die tijd 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 zelfs de krachtigste computers kunnen besturen. Maar wanneer het over CPU's gaat, is de kans groot dat u termen als BGA en LGA tegenkomt. Hoewel ze er hetzelfde op lijken, beschrijven ze verschillende typen IC-verpakkingen met eigen variaties.

Lees verder om meer te weten te komen over deze IC-verpakkingen, wanneer u ze gebruikt en wat de verschillen zijn.

Wat is een BGA?

Ball Grid Array

De Ball Grid Array (BGA) is een IC-verpakking die de Pin Grid Array (PGA) voorafging. Waar de PGA pinnen gebruikt om verbinding te maken met een PCB, gebruikt de BGA pads met kleine soldeerkogels.

BGA's werken alleen met PCB's die koperpadpatronen hebben die overeenkomen met de soldeerkogels. U kunt de soldeerkogels handmatig of automatisch plaatsen. En kleverige flux helpt BGA's op hun plaats te blijven tijdens de montage.

Pin Grid Array

Bron: Wikimedia Commons

Na de montage verhitten fabrikanten de BGA's met een infraroodverwarmingsoven of in een reflow-oven. Dit proces smelt het soldeer en bevestigt de verpakking aan de PCB. Ook heeft de BGA de juiste uitlijning met de juiste scheiding van andere componenten.

Zodra het soldeer afkoelt en vast wordt, verbindt het de BGA met de PCB. Soms vindt u deze soldeerkogels zowel op de verpakking als op de PCB. Het is een manier om twee verpakkingen met elkaar te verbinden.

Wat is een LGA?

Land Grid Array

De Land Grid Array (LGA) is een IC-verpakking met pinnen op de socket in plaats van op de IC. Dit geldt echter alleen wanneer een PCB een socketconnector heeft.

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

LGA's hebben rechthoekige contactroosters (genaamd "landen") aan de onderzijde. U hoeft niet alle roosterrijen en kolommen te gebruiken.

Daarnaast kunnen fabrikanten deze landen maken met soldeerpasta of LGA-sockets. De roosterelementen kunnen verschillende polygonale vormen en maten hebben, zoals driehoekig of cirkelvormig. Sommige hebben zelfs een honingraatstructuur.

Fabrikanten optimaliseren hun ontwerpen meestal voor factoren zoals de beste vorm voor matching veercontacten, contactgelijkheid en de juiste elektrische afstand tot naburige contacten.

Wat is een CPU-socket?

LGA CPU-socket

CPU-sockets op PCB's gebruiken verschillende pinnen die helpen een CPU te verbinden met een computermoederbord. Bovendien hebben CPU's die via sockets zijn verbonden geen soldeer nodig, wat eenvoudige vervanging mogelijk maakt.

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

Het kiezen van een moederbord gaat verder dan het krijgen van de gewenste functies. U moet ook controleren of het moederbord een CPU-socket heeft die uw CPU-model ondersteunt.

Het maakt niet uit of u een state-of-the-art CPU heeft. Als u de verkeerde socket heeft, werkt het niet. Fabrikanten zoals Intel en AMD hebben verschillende CPU-sockettypen voor hun mainstream en high-end desktop CPU's.

LGA vs. BGA

Laten we nu nader kijken hoe deze grid arrays verschillen en wat u ervoor kunt gebruiken in een PC-schakeling.

LGA vs BGA: Voor- en Nadelen

Voordelen van BGA

Ball Grid Array

• BGA's nemen weinig ruimte in beslag door hun kleine afmetingen. Met andere woorden: ze laten optimale ruimtebenutting toe. Maar ongeacht de grootte van deze IC-verpakkingen, is het mogelijk om kleine en krachtige gadgets te maken.
• Het is makkelijk om BGA-verpakkingen te desolderen. En het proces beschadigt de PCB of IC-verpakking niet.
• U koude oude en versleten soldeerkogels van uw BGA-verpakking verwijderen door deballing.
• Ook kunt u nieuwe soldeerkogels aan uw verpakking toevoegen via het reballing-proces.
• Het is zeldzaam dat BGA-verpakkingen oververhit raken omdat ze uitstekende warmteafvoer mogelijkheden hebben.
• BGA-chips zijn niet permanent. Daarom zijn ze makkelijk te desolderen. En u kunt ze naar andere apparaten verplaatsen zonder schade. Ook kunt u het deballing- en reballing-proces gebruiken als de soldeerkogels zwak zijn.
• U kunt de BGA gebruiken als computer-CPU vanwege de uitstekende thermische en mechanische eigenschappen.
• BGA's hebben korte aansluitingspaden. Als gevolg hebben ze lage impedantie-eigenschappen en kunnen ze signalen snel genereren.

Nadelen van BGA's

BGA-verpakking op PCB

• Het is niet makkelijk om soldeerverbindingen op een BGA-verpakking te inspecteren. En u hebt röntgenstralen nodig om toegang te krijgen tot de component-naar-PCB-verbinding omdat BGA's hun onderkant gebruiken voor verbindingen.
• U kunt BGA-verpakkingen niet voor veel toepassingen gebruiken omdat ze alleen kunnen werken op meerlagige printplaten.
• Hoewel het makkelijk is om te desolderen, hebt u speciale apparatuur nodig om deze verpakkingen op de PCB te solderen.
• Het is een beetje lastig om BGA-reparaties uit te voeren. En u hebt expertise en speciale apparatuur nodig om reparaties uit te voeren.

Voordelen van LGA's

• LGA's zijn ruimte-efficiënt vanwege hun kleine afmetingen. En u kunt ze gebruiken om kleine, krachtige apparaten te bouwen.
• LGA-verpakkingen zijn duurzamer en gaan niet snel kapot. Waarom? Omdat de pinnen op het bord zitten, niet op de CPU. Ook hebben de draagpunten van de socket een indrukwekkende duurzaamheid.
• LGA-pinnen zijn klein, waardoor fabrikanten veel pinnen op een klein oppervlak kunnen plaatsen.

Nadelen van LGA's

• Hoewel LGA's niet snel beschadigen, kunnen ze duur zijn om te repareren als er problemen optreden.

LGA vs BGA: Componenten

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

Daarentegen gebruiken BGA's kogels voor het verbinden met PCB's. En fabrikanten bevestigen deze kogels meestal aan de onderkant van deze verpakkingen.

LGA's vs. BGA's: Gemak van Verbinding en Vervanging

LGA's zijn vrij makkelijk te verbinden met een PCB. Meestal komen deze PCB's met sockets waar u uw LGA-CPU's in kunt steken. Ook is er geen speciaal vervangingsproces: u hoeft alleen de oude CPU te verwijderen en de nieuwe in te steken.

LGA-socket

Aan de andere kant hebben BGA's speciale apparatuur nodig om ze met hun CPU-sockets te verbinden en te verwijderen. Hoewel het bijna risicovrij is, is het proces nog steeds duurder dan bij LGA-verpakkingen.

BGA-socket

LGA vs. BGA: Gebruik in Microprocessoren

Meeste topfabrikanten zoals AMD en Intel prefereren LGA-verpakkingen boven BGA, vooral voor desktop gaming PC's.

Intel Xeon LGA CPU

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

BGA vs. LGA: Wat is Beter?

BGA's en LGA's zijn allebei uitstekend. Maar uw keuze moet afhangen van voorkeuren of wat het beste past bij uw projectvereisten.

Laatste Woorden

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

Bijvoorbeeld: deze verpakkingen hebben krachtige gadgets en apparaten geproduceerd zoals telefoons, smartwatches, tablets, etc. Ook laten ze u PC's met krachtige prestaties gebruiken.

Wat denkt u over de LGA- en BGA-verpakkingen? Heeft u hulp nodig bij het effectief gebruiken van deze verpakkingen? Neem gerust contact met ons op voor vragen.