Introduction aux avantages et aux inconvénients dePCB BGAconseil
Un circuit imprimé (PCB) à matrice de billes (BGA) est un circuit imprimé monté en surface, spécialement conçu pour les circuits intégrés. Les cartes BGA sont utilisées dans les applications où le montage en surface est permanent, par exemple dans les microprocesseurs. Ces cartes sont jetables et non réutilisables. Elles possèdent davantage de broches d'interconnexion que les circuits imprimés classiques. Chaque point de la carte BGA peut être soudé indépendamment. L'ensemble des connexions de ces circuits imprimés est réparti sous la forme d'une matrice uniforme ou d'une grille de surface. Ces circuits imprimés sont conçus pour que toute la face inférieure soit facilement utilisable, au lieu de se limiter à la zone périphérique.
Les broches d'un boîtier BGA sont beaucoup plus courtes que celles d'un circuit imprimé classique, car elles ne présentent qu'une forme périphérique. De ce fait, elles offrent de meilleures performances à des vitesses plus élevées. Le soudage BGA exige un contrôle précis et est souvent réalisé par des machines automatisées. C'est pourquoi les composants BGA ne sont pas adaptés au montage sur support.
Technologie de soudage Emballage BGA
Un four de refusion est utilisé pour souder le boîtier BGA au circuit imprimé. Lorsque les billes de soudure commencent à fondre dans le four, la tension exercée à leur surface maintient le boîtier aligné sur le circuit imprimé. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que le boîtier soit retiré du four, refroidisse et devienne solide. Pour obtenir des joints de soudure durables, un processus de soudure contrôlé du boîtier BGA est indispensable et doit atteindre la température requise. L'utilisation de techniques de soudure appropriées élimine également tout risque de court-circuit.
Avantages du packaging BGA
L’emballage BGA présente de nombreux avantages, mais seuls les principaux avantages sont détaillés ci-dessous.
1. Le boîtier BGA optimise l'espace du circuit imprimé : l'utilisation de boîtiers BGA permet d'utiliser des composants plus petits et un encombrement réduit. Ces boîtiers permettent également de gagner de la place pour la personnalisation du circuit imprimé, augmentant ainsi son efficacité.
2. Performances électriques et thermiques améliorées : La taille réduite des boîtiers BGA permet à ces circuits imprimés de dissiper moins de chaleur et leur processus de dissipation est simple à mettre en œuvre. Lorsqu'une plaquette de silicium est montée sur le dessus, la majeure partie de la chaleur est transférée directement à la grille à billes. En revanche, lorsque la puce de silicium est montée sur le dessous, elle se connecte au sommet du boîtier. C'est pourquoi elle est considérée comme la meilleure solution pour le refroidissement. L'absence de broches flexibles ou fragiles dans le boîtier BGA augmente la durabilité de ces circuits imprimés tout en garantissant de bonnes performances électriques.
3. Améliorer les profits de fabrication grâce à une soudure améliorée : les pastilles des boîtiers BGA sont suffisamment grandes pour faciliter leur soudure et leur manipulation. La simplicité de soudage et de manipulation accélère ainsi considérablement la fabrication. Les pastilles plus grandes de ces circuits imprimés peuvent également être facilement retravaillées si nécessaire.
4. RÉDUISEZ LE RISQUE DE DOMMAGES : Le boîtier BGA est soudé à l'état solide, offrant ainsi une forte durabilité et une durabilité dans toutes les conditions.
5. Réduction des coûts : Les avantages mentionnés ci-dessus contribuent à réduire le coût du packaging BGA. L'utilisation efficace des circuits imprimés offre de nouvelles possibilités d'économie de matériaux et d'amélioration des performances thermoélectriques, contribuant ainsi à garantir une électronique de haute qualité et à réduire les défauts.
Inconvénients du packaging BGA
Voici quelques inconvénients des packages BGA, décrits en détail.
1. Le processus d'inspection est très complexe : il est très difficile d'inspecter le circuit pendant le soudage des composants au boîtier BGA. Il est également très difficile de détecter d'éventuels défauts dans le boîtier BGA. Une fois chaque composant soudé, le boîtier est difficile à lire et à inspecter. Même si une erreur est détectée lors du contrôle, elle sera difficile à corriger. Par conséquent, pour faciliter l'inspection, des scanners et des radiographies très coûteux sont utilisés.
2. Problèmes de fiabilité : les boîtiers BGA sont sensibles aux contraintes. Cette fragilité est due aux contraintes de flexion, lesquelles entraînent des problèmes de fiabilité des circuits imprimés. Bien que rares dans les boîtiers BGA, ces problèmes sont toujours possibles.
Technologie RayPCB encapsulée BGA
La technologie la plus couramment utilisée pour les boîtiers BGA par RayPCB est de 0,3 mm, et la distance minimale entre les circuits est de 0,2 mm. L'espacement minimal entre deux boîtiers BGA différents est de 0,2 mm. Cependant, si les exigences diffèrent, veuillez contacter RAYPCB pour modifier les informations requises. La distance entre les boîtiers BGA est illustrée dans la figure ci-dessous.
Emballage BGA futur
Il est indéniable que le boîtier BGA dominera le marché des produits électriques et électroniques à l'avenir. L'avenir du boîtier BGA est prometteur et il sera présent sur le marché pendant un certain temps. Cependant, les progrès technologiques actuels sont très rapides et l'on s'attend à ce qu'un autre type de circuit imprimé, plus performant que le boîtier BGA, fasse son apparition prochainement. Cependant, ces avancées technologiques ont également engendré une inflation et des problèmes de coûts dans le secteur de l'électronique. Par conséquent, on s'attend à ce que le boîtier BGA connaisse un essor considérable dans l'industrie électronique, pour des raisons de rentabilité et de durabilité. De plus, il existe de nombreux types de boîtiers BGA, et leurs différences renforcent leur importance. Par exemple, si certains types de boîtiers BGA ne sont pas adaptés aux produits électroniques, d'autres types de boîtiers BGA seront utilisés.