BGAs – was sind sie?

Was ist ein Ball Grid Array?

Vielleicht haben Sie schon einmal den Begriff BGA gehört. Nicht sicher, was es bedeutet? Wir haben Sie abgedeckt. BGA, kurz für Ball Grid Array, ist eine spezielle Art der Oberflächenmontagetechnologie (SMT). In den meisten Fällen werden BGA-Gehäuse von Fachleuten verwendet, um verschiedene Arten von Geräten, wie Mikroprozessoren, dauerhaft zu montieren. Dies geschieht durch Schmelzen von Lotkugeln zwischen der Leiterplatte und der Vorderseite des Geräts.

Wussten Sie, dass ein BGA problemlos mehr Verbindungsstifte bereitstellen kann, als Sie in einem Dual-Inline- oder Flat-Gehäuse unterbringen können? Das Tolle ist, dass Profis die gesamte Unterseite des Geräts nutzen können, anstatt nur den Umfang, und das ist sehr praktisch. Das Erscheinungsbild der meisten Ball Grid Arrays rührt von den hohen Erwartungen der Menschen an moderne elektronische Produkte mit verschiedenen Funktionen, geringer Größe, hoher Leistung und geringem Gewicht her.

Es ist auch erwähnenswert, dass Ball Grid Arrays mehrere überlappende Schichten umfassen. Diese haben einen bis mehr als eine Million Multiplexer, Flip-Flops, Logikgatter oder andere Schaltungen. Beachten Sie, dass BGAs erheblich variieren. Bestimmte BGAs haben beispielsweise keine Anschlüsse in der Mitte. Im Gegensatz dazu haben andere BGAs Pins, die sich über die gesamte Unterseite des Gehäuses erstrecken. Denken Sie daran, dass Sie manuelles Routing durchführen können, ohne ein Breakout-Muster für einfachere BGAs zu erstellen, die einen größeren Abstand und mehr Platz in der Mitte des BGA haben.

Ausrichtung der Soldatenbälle

Beachten Sie, dass ein Ball-Grid-Array seine Lötkugeln in einem Gitter unter der Unterseite des angeschlossenen Geräts ausrichtet. Dies ist anders als der veraltete Gehäusetyp, der nur den Umfang umfasst und normalerweise Lötstifte direkt an den Rändern des Geräts platziert.

Der Vorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass er eine wesentlich kleinere oder kompaktere Grundfläche auf der Leiterplatte (PCB) hinterlässt und im Vergleich zu einem herkömmlichen Montagepaket im Perimeter-Stil bessere elektrische und thermische Eigenschaften hervorruft. Sie können sich vorstellen, dass die Popularität dieses Formats mit der rasanten Miniaturisierung der Elektronik erheblich zugenommen hat.

Vorteile von BGAs

Machen Sie das Beste aus PCB-Platz

Wussten Sie, dass die Verwendung von BGA-Verpackungen normalerweise den Einsatz von weniger Komponenten bedeutet? Beachten Sie auch, dass kleinere Stellflächen dazu beitragen können, Platz auf den meisten kundenspezifischen PCBs zu sparen. Und das ist hervorragend, da es die Effektivität jeder PCB-Fläche stark verbessert.

Bessere thermische Leistung

Dies ist ein weiterer entscheidender Vorteil. Die kompakte Größe der PCB basierend auf dem BGA-Gehäuse ermöglicht eine schnellere und einfachere Wärmeableitung.

Beachten Sie, dass, wenn Sie den Siliziumwafer darauf montieren, die meiste Wärme leicht nach unten zu den Kugelgittern übertragen werden kann. Und wenn Sie den Siliziumwafer unten montieren, dann ist die Rückseite dieses Wafers sicher mit der Oberseite der Verpackung verbunden. Und dies ist eine der effektivsten Wärmeableitungsmethoden.

Senkt die Kosten

Es besteht kein Zweifel, dass die effiziente und effektive Nutzung von Leiterplattenplatz Möglichkeiten bietet, Material einzusparen und gleichzeitig die thermoelektrische Leistung zu verbessern. Dies ist wichtig, da es dazu beiträgt, die Gesamtqualität verschiedener elektronischer Komponenten sicherzustellen und das Risiko von Defekten zu verringern.

Bessere elektrische Leistung

Das Fantastische an BGA-Verpackungen ist, dass sie keine Stifte haben, die brechen oder verbiegen können, was BGA-Verpackungen ausreichend stabil macht, damit Sie die elektrische Leistung in großem Umfang sicherstellen können.

Zunehmende Verwendung von BGA

Die Verwendung von BGAs ist sehr rational, weil sie recht einfach ist, während andere Technologien ihre Probleme hatten. Zum Beispiel wiesen die traditionellen Quad-Flatpack-Gehäuse sehr eng beabstandete und dünne Stifte auf. Und diese Konfiguration verursacht eine Reihe ernsthafter Schwierigkeiten. Einige davon sind wie folgt.

Schaden

Die Pins auf einem Quad Flat Package (QFP) sind sehr dünn. Aus diesem Grund müssen Profis die Positionen dieser Stifte sehr sorgfältig kontrollieren. Infolgedessen führt jede falsche Handhabung wahrscheinlich zu einer Verschiebung dieser Stifte, und wenn dies passiert, sind sie sehr schwer wieder herzustellen.

Lötprozess

Aufgrund des extrem engen Abstands dieser QFP-Pins ist eine sorgfältige Kontrolle des Lötprozesses erforderlich; Andernfalls können Kontakte leicht überbrückt werden.

Wenn Sie Fragen zur Verwendung von BGAs in Ihrem Design haben oder wie wir mit ihnen für Ihre Baugruppe arbeiten, rufen Sie uns bitte an.