BGA vs. LGA:Der Unterschied zwischen den beiden Grid-Arrays

Erinnern Sie sich, als wir uns mit riesigen ICs befassen mussten? Zum Glück ist diese Ära vorbei und wir haben jetzt Zugang zu kleineren kompakten ICs. Zweifellos verwenden Hersteller diese winzigen ICs, um kleine, aber beeindruckende CPUs zu bauen, die einige der leistungsstärksten Computer steuern können. Wenn Sie jedoch über CPUs sprechen, stoßen Sie mit hoher Wahrscheinlichkeit auf Begriffe wie BGA und LGA. Obwohl sie gleich klingen, beschreiben sie unterschiedliche Arten von IC-Paketen und Rassevariationen.

Lesen Sie weiter, um mehr über diese IC-Pakete, ihre Verwendung und ihre Unterschiede zu erfahren.

Was ist ein BGA?

Ball Grid Array

Das Ball Grid Array (BGA) ist ein IC-Gehäuse, das dem Pin Grid Array (PGA) vorausgeht. Während der PGA Stifte verwendet, um eine Verbindung mit einer Leiterplatte herzustellen, verwendet der BGA Pads mit winzigen Lötkugeln.

BGAs können nur mit PCBs arbeiten, die über Kupferpadmuster verfügen, die zu den Lötkugeln passen. Außerdem können Sie die Lotkugeln manuell oder automatisch platzieren. Und klebriges Flussmittel hilft BGAs, während der Montage an Ort und Stelle zu bleiben.

Pin Grid Array

Quelle:Wikimedia Commons

Nach der Bestückung erhitzen die Hersteller die BGAs mit einem Infrarotstrahler oder in einem Reflow-Ofen. Dieser Prozess schmilzt das Lötmittel und befestigt das Gehäuse an der Leiterplatte. Außerdem wird das BGA korrekt mit dem richtigen Abstand zu anderen Komponenten ausgerichtet.

Sobald das Lot abkühlt und sich verfestigt, verbindet es das BGA mit der Leiterplatte. Manchmal finden Sie diese Lötkugeln auf dem Gehäuse und der Leiterplatte. Es ist eine Möglichkeit, zwei Pakete zu verbinden.

Was ist ein LGA?

Land Grid Array

Das Land Grid Array (LGA) ist ein IC-Gehäuse mit Pins auf dem Sockel anstelle des IC. Dies gilt jedoch nur, wenn eine Leiterplatte eine Buchsenleiste hat.

Wenn Ihre Platine keinen Sockel hat, können Sie LGAs direkt auf die Platine löten.

LGAs haben rechteckige Kontaktgitter (als „Land“ bezeichnet) auf ihrer Unterseite. Außerdem müssen Sie nicht alle Rasterzeilen und -spalten verwenden.

Darüber hinaus können Hersteller diese Anschlussflächen mit Lötpaste oder LGA-Sockeln herstellen. Außerdem können die Gitterelemente unterschiedliche polygonale Formen und Größen haben, wie etwa dreieckig oder kreisförmig. Manche haben sogar ein wabenförmiges Aussehen.

Hersteller optimieren ihre Konstruktionen in der Regel auf Faktoren wie die beste Form für passende Federkontakte, Kontaktähnlichkeit und den richtigen elektrischen Abstand zu nahegelegenen Kontakten.

Was ist ein CPU-Sockel?

LGA-CPU-Sockel

CPU-Sockel auf PCBs verwenden verschiedene Pins, die helfen, eine CPU mit einem Computer-Motherboard zu verbinden. Darüber hinaus benötigen über Sockel verbundene CPUs kein Lötmittel, was einen einfachen Austausch ermöglicht.

Darüber hinaus verwenden Hersteller häufig CPU-Sockel für Desktop-Gaming-PCs, während Laptops meist gelötete Versionen haben.

Die Wahl eines Motherboards geht über das Erhalten der gewünschten Funktionen hinaus. Sie müssen also auch prüfen, ob das Motherboard über einen CPU-Sockel verfügt, der Ihr CPU-Modell unterstützt.

Es spielt also keine Rolle, ob Sie eine hochmoderne CPU haben. Es funktioniert jedoch nicht, wenn Sie die falsche Steckdose haben. Hersteller wie Intel und AMD haben unterschiedliche CPU-Sockeltypen für ihre Mainstream- und High-End-Desktop-CPUs.

LGA vs. BGA

Schauen wir uns nun genauer an, wie sich diese Grid Arrays unterscheiden und wofür Sie sie in einer PC-Schaltung verwenden können.

LGA vs. BGA:Vor- und Nachteile

Vorteile von BGA

Ball Grid Array

• BGAs nehmen aufgrund ihrer geringen Größe nicht viel Platz ein. Mit anderen Worten, sie ermöglichen eine optimale Raumausnutzung. Aber unabhängig von der Größe dieser IC-Pakete ist es möglich, kleine und leistungsstarke Geräte zu erstellen.

• Es ist einfach, BGA-Gehäuse auszulöten. Und der Prozess beschädigt das PCB- oder IC-Gehäuse nicht.

• Durch Deballing können Sie alte und abgenutzte Lötkugeln aus Ihrem BGA-Gehäuse entfernen.

• Außerdem können Sie Ihrem Paket durch den Reballing-Prozess neue Lötkugeln hinzufügen.

• Es kommt selten vor, dass BGA-Gehäuse überhitzen, da sie hervorragende Wärmeableitungsfähigkeiten haben.

• BGA-Chips sind nicht dauerhaft. Daher sind sie leicht auszulöten. Und Sie können sie ohne Beschädigung auf andere Geräte verschieben. Außerdem können Sie den Deballing- und Reballing-Prozess verwenden, wenn die Lötkugeln schwach sind.

• Sie können das BGA aufgrund seiner hervorragenden thermischen und mechanischen Eigenschaften als Computer-CPU verwenden.

• BGAs zeichnen sich durch kurze Anschlusswege aus. Dadurch haben sie niedrige Impedanzeigenschaften und können schnell Signale erzeugen.

Nachteile von BGAs

BGA-Gehäuse auf PCB

• Es ist nicht einfach, Lötstellen auf einem BGA-Gehäuse zu inspizieren. Und Sie würden Röntgenstrahlen benötigen, um auf die Verbindung zwischen Komponente und Leiterplatte zuzugreifen, da BGAs ihre Bäuche verwenden, um Verbindungen herzustellen.

• Sie können BGA-Gehäuse für viele Anwendungen nicht verwenden, da sie nur auf mehrschichtigen Leiterplatten funktionieren können.

• Obwohl das Ablöten einfach ist, benötigen Sie eine spezielle Ausrüstung, um diese Gehäuse auf die Leiterplatte zu löten.

• Es ist ein bisschen schwierig, BGA-Reparaturen durchzuführen. Und Sie benötigen Fachwissen und Spezialausrüstung, um Reparaturen durchzuführen.

Vorteile von LGAs

• LGAs sind aufgrund ihrer geringen Größe platzsparend. Und Sie können sie verwenden, um kleine, leistungsstarke Geräte zu bauen.

• LGA-Gehäuse sind langlebiger und werden nicht so leicht beschädigt. Wieso den? Weil die Pins auf der Platine sind, nicht auf der CPU. Außerdem haben die Bärenpunkte der Fassung eine beeindruckende Haltbarkeit.

• LGA-Pins sind winzig, sodass Hersteller viele Pins auf kleinem Raum unterbringen können.

Nachteile von LGAs

• Obwohl LGAs nicht leicht beschädigt werden, kann ihre Reparatur bei Problemen teuer werden.

LGA VS BGA:Komponenten

LGAs verwenden keine Bälle für Verbindungen. Stattdessen verwenden sie Flachkontakte, die Buchsen oder direktes Löten benötigen, um eine Verbindung mit einer Leiterplatte herzustellen.

Im Gegensatz dazu verwenden BGAs Kugeln zum Verbinden mit Leiterplatten. Und die Hersteller befestigen diese Kugeln normalerweise am Bauch dieser Verpackungen.

LGAs vs. BGAs:Einfacher Anschluss und Austausch

LGAs sind ziemlich einfach an eine Leiterplatte anzuschließen. Normalerweise sind diese Platinen mit Sockeln ausgestattet, in die Sie Ihre LGA-CPUs stecken können. Außerdem gibt es keinen einzigartigen Austauschprozess – Sie müssen nur die alte CPU entfernen und die neue einsetzen.

LGA-Sockel

Andererseits benötigen BGAs spezielle Geräte, um sie mit ihren CPU-Sockeln zu verbinden und von ihnen zu entfernen. Obwohl es fast risikofrei ist, ist das Verfahren immer noch teurer als LGA-Pakete.

BGA-Sockel

LGA vs. BGA:Verwendung in Mikroprozessoren

Die meisten führenden Hersteller wie AMD und Intel bevorzugen die Verwendung von LGA-Paketen gegenüber BGA, insbesondere für Desktop-Gaming-PCs.

Intel Xeon LGA-CPU

Darüber hinaus verwenden einige Hersteller immer noch BGA, um Mikroprozessoren, WiFi-Chips und FPGAs dauerhaft zu montieren.

BGA vs. LGA:Was ist besser?

BGAs und LGAs sind großartig. Ihre Wahl sollte jedoch von Ihren Vorlieben oder dem, was für Ihre Projektanforderungen am besten geeignet ist, abhängen.

Letzte Worte

LGA und BGA sind hervorragende IC-Pakete, die es seit vielen Jahren gibt. Und trotz ihrer Nachteile hat die Leistung dieser IC-Pakete zu vielen technischen Fortschritten geführt.

Diese Pakete haben beispielsweise leistungsstarke Gadgets und Geräte wie Telefone, Smartwatches, Tablets usw. hervorgebracht. Außerdem ermöglichen sie Ihnen die Verwendung von PCs mit starker Leistung.

Was halten Sie von den LGA- und BGA-Paketen? Benötigen Sie Hilfe bei der effektiven Nutzung dieser Pakete? Bei Fragen können Sie sich gerne an uns wenden.