Ball Grid Array (BGA): wat het is en waarom het belangrijk is

Wat is een Ball Grid Array?

U heeft misschien de term BGA gehoord. Niet zeker wat het betekent? We hebben u gedekt. BGA, kort voor ball grid array, is een specifiek type surface mount technology (SMT). In de meeste gevallen worden BGA-pakketten door professionals gebruikt om verschillende typen apparaten, zoals microprocessoren, permanent te monteren. Dit wordt gedaan door soldeerballen tussen het printplaat en het gezicht van het apparaat te smelten.

Wist u dat een BGA gemakkelijk meer interconnectorpinnen kan bieden dan u op een dual in-line of flat package kunt plaatsen? Het geweldige is dat professionals de hele bodem van het apparaat kunnen gebruiken, in plaats van alleen de omtrek, en dit is zeer handig. Het uiterlijk van de meeste ball grid arrays voortvloeit uit de hoge verwachtingen van mensen voor moderne elektronische producten met diverse functies, kleine afmetingen, hoge prestaties en lichtgewicht.

Ook is het de moeite waard om op te merken dat ball grid arrays uit verschillende overlappende lagen bestaan. Deze hebben één tot meer dan één miljoen multiplexers, flip-flops, logische poorten, of andere circuits. Let op dat BGA's aanzienlijk variëren. Bepaalde BGA's hebben bijvoorbeeld geen verbindingen in het midden. In tegenstelling hebben andere BGA's pinnen over de hele bodem van het pakket. Houd er rekening mee dat u handmatige routing kunt bereiken zonder enig breakout-patroon te creëren voor eenvoudigere BGA's die grotere pitch en meer ruimte in het midden van de BGA hebben.

Uitlijning van soldeerballen

Let op dat een ball grid array zijn soldeerballen in een raster onder het bodemoppervlak van het aangesloten apparaat uitlijnt. Dit is in tegenstelling tot het verouderde perimeter-only pakkettype dat doorgaans soldeerpins recht langs de randen van het apparaat plaatst.

Het voordeel van deze aanpak is dat het een aanzienlijk kleiner of compactere voetafdruk op het printplaat (PCB) achterlaat, wat betere elektrische en thermische eigenschappen induceert vergeleken met een conventioneel perimeter-style montagepakket. U kunt zich voorstellen dat de populariteit van dit formaat aanzienlijk 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-verpakking meestal betekent dat er minder componenten betrokken zijn? Ook let op dat kleinere voetafdrukken helpen ruimte op de meeste custom PCB's te besparen. En dit is uitstekend omdat het de effectiviteit van elke PCB-ruimte aanzienlijk verbetert.

Betere thermische prestaties

Dit is een ander cruciale voordeel. De compacte grootte van PCB gebaseerd op BGA-verpakking stelt warmte in staat om sneller en gemakkelijker te dissipateren.

Let op dat wanneer u silicium wafer bovenaan monteert, dan kan de meeste warmte gemakkelijk naar beneden worden overgedragen naar de balrasters. En wanneer u de silicium wafer onderaan monteert, dan is de achterkant van die wafer veilig verbonden met de bovenkant van de verpakking. En dit is een van de meest effectieve warmteafvoermethoden.

Kosten verlagen

Er is 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 helpt de algehele kwaliteit van diverse elektronische componenten te waarborgen en het risico op defecten te verminderen.

Betere elektrische prestaties

Het fantastische aan BGA-verpakking is dat het geen pinnen heeft die gebroken of gebogen kunnen worden, wat BGA-verpakking voldoende stabiel maakt zodat u de elektrische prestaties op grote schaal kunt garanderen.

Toegenomen gebruik van BGA

Het gebruik van BGA's is heel rationeel omdat het vrij eenvoudig is, terwijl andere technologieën hun deel aan problemen hebben gehad. Bijvoorbeeld, de traditionele quad flat pack stijl pakketten hadden erg dichtbij gelegen en dunne pennen. En deze configuratie veroorzaakt een aantal ernstige problemen. Enkele van hen zijn als volgt.

Schade

De pennen op een Quad Flat Package (QFP) zijn erg dun. Dit is waarom professionals de posities van deze pennen heel zorgvuldig moeten controleren. Als gevolg is elke verkeerde hantering waarschijnlijk leidend tot de verplaatsing van deze pennen, en wanneer het gebeurt, zijn ze erg moeilijk te herstellen.

Solderproces

Vanwege de extreem nauwe spacing van deze QFP-pennen, is meticulouse controle van het solderproces nodig; anders kunnen contacten gemakkelijk overbrugd worden.

Als u vragen heeft over het gebruik van BGA's in uw ontwerp of hoe we met ze werken voor uw montage, bel ons dan gerust.