Der ultimative Leitfaden für Ball Grid Arrays

13. März 2018

Im Laufe der Jahre haben verschiedene Leiterplattentechnologien an Popularität gewonnen. Ball Grid Array (BGA) ist eine solche Technologie, die in den letzten Jahren eine immense Anhängerschaft erlangt hat. Diese Technologie wird für Leiterplatten eingesetzt, die Verbindungen mit hoher Dichte erfordern. Sind Sie gespannt, was diese Technologie so beliebt macht? In diesem Beitrag werden verschiedene BGA-Pakete und ihre Vorteile im Detail besprochen.

Eine kurze Einführung in BGA

BGA ist eine Oberflächenmontagetechnologie, die für große integrierte Schaltungen mit einer großen Anzahl von Pins entwickelt wurde. In herkömmlichen QFP- oder Quad-Gehäusen sind Pins nahe beieinander platziert. Diese Stifte können bei der geringsten Reizung leicht beschädigt werden. Außerdem erforderten diese Stifte eine strenge Kontrolle beim Löten, da sonst die Verbindungen und Lötbrücken zusammenbrechen würden. Aus gestalterischer Sicht verursachte die hohe Stiftdichte verschiedene Probleme, und es war schwierig, die Leiterbahnen von IC wegzunehmen, da es in einigen Bereichen zu Staus kam. Das BGA-Paket wurde entwickelt, um diese Probleme zu lösen. Ein Ball Grid Array hat einen anderen Ansatz für die Verbindungen als normale oberflächenmontierte Verbindungen. Im Gegensatz zu ihnen nutzt dieses Paket den unteren Bereich für Verbindungen. Außerdem sind die Stifte in einem Rastermuster auf der Unterseite des Trägers für einen Chip angeordnet. Anstelle von Stiften, die die Konnektivität bereitstellen, stellen die Pads mit Lötkugeln die Verbindung her. Die Leiterplatte ist mit einem Satz Kupferpads zur Integration dieser Ball-Array-Gehäuse ausgestattet.

Arten von BGA-Gehäusen

Die folgenden wichtigen Arten von BGA-Gehäusen wurden entwickelt, um verschiedene Montageanforderungen zu erfüllen:

• Tape Ball Grid Array (TBGA) :Dieses Paket eignet sich für Mid- bis High-End-Lösungen, die eine hohe thermische Leistung erfordern und keinen externen Kühlkörper benötigen.
• Mikro-BGA :Dieses BGA-Gehäuse ist kleiner als normale BGA-Gehäuse und in drei Rastermaßen erhältlich:0,75 mm, 0,65 mm und 0,8 mm.
• Feine Kugelgitteranordnung (FBGA): Dieses Array-Gehäuse hat extrem dünne Kontakte und wird hauptsächlich in System-on-a-Chip-Kontakten verwendet.
• Plastic Ball Grid Array (PBGA) :Dies ist eine Art BGA-Gehäuse mit einem Glob-Top- oder Kunststoffformkörper. In diesem Paket reicht die Größe der Pakete von 7 bis 50 mm, während Kugelabstände Größen von 1,00 mm, 1,27 mm und 1,50 mm haben.
• Thermally Enhanced Plastic Ball Grid Array (TEPBGA): Wie der Name schon sagt, bietet dieses Paket eine hervorragende Wärmeableitung. Im Substrat befinden sich dicke Kupferflächen, die helfen, Wärme von der Leiterplatte abzuführen.
• Paket auf Paket (PoP): Das Paket ist für Anwendungen konzipiert, bei denen Platz ein echtes Problem darstellt. Bei diesem Array-Packaging wird das Speicherpaket auf der Oberseite des Basisgeräts platziert.
• Molded Array Process Ball Grid Array (MAPBGA): Dieses Array-Gehäuse ist für Geräte geeignet, die ein Gehäuse mit niedriger Induktivität erfordern. MAPBGA ist eine erschwingliche Option und bietet eine hohe Zuverlässigkeit.

Alle diese BGA-Baugruppenpakete sind für komplexe Leiterplatten ausgelegt. Im nächsten Beitrag werden wir einige Vorteile dieser BGA-Pakete besprechen.

• Kennen Sie sich mit dem BGA-Überarbeitungs- und Reparaturprozess aus