Johdanto etuihin ja haittoihinBGA-piirilevylauta

Palloruudukkomatriisi (BGA) -piirilevy on pinta-asennuskoteloitu piirilevy, joka on suunniteltu erityisesti integroituja piirejä varten. BGA-levyjä käytetään sovelluksissa, joissa pinta-asennus on pysyvää, esimerkiksi mikroprosessorien kaltaisissa laitteissa. Nämä ovat kertakäyttöisiä piirilevyjä, eikä niitä voida käyttää uudelleen. BGA-levyissä on enemmän liitäntänastoja kuin tavallisissa piirilevyissä. Jokainen BGA-levyn piste voidaan juottaa erikseen. Näiden piirilevyjen kaikki liitännät on jaettu yhtenäisen matriisin tai pintaruudukon muotoon. Nämä piirilevyt on suunniteltu siten, että koko alapintaa voidaan helposti käyttää pelkän reuna-alueen käyttämisen sijaan.

BGA-kotelon nastat ovat paljon lyhyempiä kuin tavallisen piirilevyn, koska siinä on vain kehän muoto. Tästä syystä se tarjoaa paremman suorituskyvyn suuremmilla nopeuksilla. BGA-hitsaus vaatii tarkkaa ohjausta ja sitä ohjataan useammin automaattisilla koneilla. Tästä syystä BGA-laitteet eivät sovellu pistorasia-asennukseen.

Juotostekniikka BGA-pakkaus

BGA-kotelo juotetaan piirilevylle reflow-uunissa. Kun juotospallojen sulaminen alkaa uunin sisällä, sulien pallojen pinnan jännitys pitää kotelon linjassa todellisessa asennossaan piirilevyllä. Tämä prosessi jatkuu, kunnes kotelo poistetaan uunista, jäähtyy ja kovettuu. Kestävien juotosliitosten aikaansaamiseksi BGA-kotelon hallittu juotosprosessi on erittäin tärkeä ja sen on saavutettava vaadittu lämpötila. Oikeiden juotostekniikoiden käyttö poistaa myös oikosulkujen mahdollisuuden.

BGA-pakkauksen edut

BGA-pakkauksissa on monia etuja, mutta alla on lueteltu vain tärkeimmät.

1. BGA-kotelointi hyödyntää piirilevyn tilan tehokkaasti: BGA-koteloinnin käyttö mahdollistaa pienempien komponenttien käytön ja pienemmän tilantarpeen. Nämä kotelot auttavat myös säästämään riittävästi tilaa piirilevyn räätälöinnille, mikä lisää sen tehokkuutta.

2. Parannettu sähköinen ja terminen suorituskyky: BGA-koteloiden koko on hyvin pieni, joten nämä piirilevyt haihduttavat vähemmän lämpöä ja haihdutusprosessi on helppo toteuttaa. Aina kun piikiekko asennetaan päälle, suurin osa lämmöstä siirtyy suoraan kuulaverkkoon. Kun piisiru on kuitenkin asennettu pohjaan, piisiru yhdistyy kotelon yläosaan. Tästä syystä sitä pidetään parhaana jäähdytystekniikan valintana. BGA-kotelossa ei ole taipuvia tai hauraita nastoja, joten näiden piirilevyjen kestävyys paranee ja samalla varmistetaan hyvä sähköinen suorituskyky.

3. Paranna valmistusvoittoja parantamalla juottamista: BGA-koteloiden juotoskohdat ovat riittävän suuria, jotta ne on helppo juottaa ja käsitellä. Siksi hitsauksen ja käsittelyn helppous tekee valmistuksesta erittäin nopeaa. Näiden piirilevyjen suurempia juotoskohtia voidaan myös helposti työstää uudelleen tarvittaessa.

4. VÄHENTÄÄ VAHINGOITTUMISRISKIÄ: BGA-kotelo on puolijohdejuotettu, mikä tarjoaa vahvan kestävyyden ja kestävyyden kaikissa olosuhteissa.

5. Vähennä kustannuksia: Yllä mainitut edut auttavat vähentämään BGA-koteloinnin kustannuksia. Painettujen piirilevyjen tehokas käyttö tarjoaa lisää mahdollisuuksia materiaalien säästämiseen ja termoelektrisen suorituskyvyn parantamiseen, mikä auttaa varmistamaan elektroniikan korkean laadun ja vähentämään vikoja.

BGA-pakkausten haitat

Seuraavassa on joitakin BGA-pakettien haittoja, jotka on kuvattu yksityiskohtaisesti.

1. Tarkastusprosessi on erittäin vaikea: Piirin tarkastaminen on erittäin vaikeaa komponenttien juottamisen aikana BGA-koteloon. BGA-kotelon mahdollisten vikojen tarkistaminen on erittäin vaikeaa. Jokaisen komponentin juottamisen jälkeen koteloa on vaikea lukea ja tarkastaa. Vaikka tarkastusprosessin aikana löydettäisiin virheitä, niitä on vaikea korjata. Siksi tarkastuksen helpottamiseksi käytetään erittäin kalliita TT- ja röntgentekniikoita.

2. Luotettavuusongelmat: BGA-kotelot ovat alttiita rasitukselle. Tämä hauraus johtuu taivutusjännityksestä. Tämä taivutusjännitys aiheuttaa luotettavuusongelmia näissä piirilevyissä. Vaikka luotettavuusongelmat ovat harvinaisia ​​BGA-koteloissa, niiden mahdollisuus on aina olemassa.

BGA-pakattu RayPCB-tekniikka

RayPCB:n yleisimmin käyttämä BGA-kotelon koko on 0,3 mm, ja piirien välisen vähimmäisetäisyyden on oltava 0,2 mm. Kahden eri BGA-kotelon välinen vähimmäisetäisyys (jos se on 0,2 mm). Jos vaatimukset kuitenkin poikkeavat, ota yhteyttä RAYPCB:hen, jos vaadittuja tietoja halutaan muuttaa. BGA-kotelon koon etäisyys näkyy alla olevassa kuvassa.

Tulevaisuuden BGA-pakkaukset

On kiistatonta, että BGA-kotelointi tulee johtamaan sähkö- ja elektroniikkatuotteiden markkinoita tulevaisuudessa. BGA-koteloinnin tulevaisuus on vankka, ja se tulee olemaan markkinoilla vielä jonkin aikaa. Nykyinen teknologinen kehitys on kuitenkin erittäin nopeaa, ja on odotettavissa, että lähitulevaisuudessa on olemassa toisenlainen piirilevytyyppi, joka on tehokkaampi kuin BGA-kotelointi. Teknologian kehitys on kuitenkin tuonut mukanaan myös inflaatio- ja kustannusongelmia elektroniikkamaailmaan. Siksi oletetaan, että BGA-kotelointi tulee olemaan merkittävä elektroniikkateollisuudessa kustannustehokkuuden ja kestävyyden vuoksi. Lisäksi BGA-kotelointityyppejä on monenlaisia, ja niiden tyyppien väliset erot lisäävät BGA-kotelointien merkitystä. Esimerkiksi jos jotkin BGA-kotelointityypit eivät sovellu elektroniikkatuotteille, käytetään muuntyyppisiä BGA-kotelointityyppejä.