Introduzione ai vantaggi e agli svantaggi diPCB BGAasse

Un circuito stampato (PCB) Ball Grid Array (BGA) è un PCB con package a montaggio superficiale progettato specificamente per circuiti integrati. Le schede BGA vengono utilizzate in applicazioni in cui il montaggio superficiale è permanente, ad esempio in dispositivi come i microprocessori. Si tratta di circuiti stampati monouso e non possono essere riutilizzati. Le schede BGA presentano più pin di interconnessione rispetto ai PCB tradizionali. Ogni punto sulla scheda BGA può essere saldato in modo indipendente. Tutte le connessioni di questi PCB sono distribuite sotto forma di una matrice uniforme o di una griglia superficiale. Questi PCB sono progettati in modo che l'intera superficie inferiore possa essere facilmente utilizzata anziché utilizzare solo l'area periferica.

I pin di un package BGA sono molto più corti di quelli di un PCB tradizionale perché hanno solo una forma perimetrale. Per questo motivo, offrono prestazioni migliori a velocità più elevate. La saldatura BGA richiede un controllo preciso ed è spesso guidata da macchine automatizzate. Per questo motivo, i dispositivi BGA non sono adatti al montaggio su socket.

Tecnologia di saldatura BGA packaging

Un forno a rifusione viene utilizzato per saldare il package BGA al circuito stampato. Quando la fusione delle sfere di saldatura inizia all'interno del forno, la tensione sulla superficie delle sfere fuse mantiene il package allineato nella sua posizione effettiva sul PCB. Questo processo continua finché il package non viene rimosso dal forno, si raffredda e diventa solido. Per ottenere giunti di saldatura durevoli, è fondamentale un processo di saldatura controllato per il package BGA, che deve raggiungere la temperatura richiesta. L'utilizzo di tecniche di saldatura appropriate elimina anche qualsiasi possibilità di cortocircuito.

Vantaggi del packaging BGA

Il packaging BGA offre numerosi vantaggi, ma di seguito ne descriveremo solo i principali.

1. Il packaging BGA sfrutta in modo efficiente lo spazio sul PCB: l'utilizzo del packaging BGA favorisce l'utilizzo di componenti più piccoli e un ingombro ridotto. Questi package consentono inoltre di risparmiare spazio sufficiente per la personalizzazione del PCB, aumentandone così l'efficacia.

2. Prestazioni elettriche e termiche migliorate: le dimensioni dei package BGA sono molto ridotte, quindi questi PCB dissipano meno calore e il processo di dissipazione è facile da implementare. Ogni volta che un wafer di silicio viene montato sulla parte superiore, la maggior parte del calore viene trasferita direttamente alla griglia a sfere. Tuttavia, con il die di silicio montato sul fondo, il die di silicio si collega alla parte superiore del package. Per questo motivo, è considerato la scelta migliore per la tecnologia di raffreddamento. Non ci sono pin pieghevoli o fragili nel package BGA, quindi la durata di questi PCB aumenta, garantendo al contempo buone prestazioni elettriche.

3. Migliorare i profitti di produzione grazie a una migliore saldatura: le piazzole dei package BGA sono sufficientemente grandi da renderle facili da saldare e maneggiare. Pertanto, la facilità di saldatura e movimentazione ne velocizza notevolmente la produzione. Le piazzole più grandi di questi PCB possono anche essere facilmente rilavorate, se necessario.

4. RIDUZIONE DEL RISCHIO DI DANNI: il package BGA è saldato allo stato solido, garantendo così elevata durevolezza e resistenza in qualsiasi condizione.

5. Riduzione dei costi: i vantaggi sopra menzionati contribuiscono a ridurre i costi del packaging BGA. L'uso efficiente dei circuiti stampati offre ulteriori opportunità per risparmiare materiali e migliorare le prestazioni termoelettriche, contribuendo a garantire componenti elettronici di alta qualità e a ridurre i difetti.

Svantaggi del packaging BGA

Di seguito sono riportati alcuni svantaggi dei pacchetti BGA, descritti in dettaglio.

1. Il processo di ispezione è molto difficile: è molto difficile ispezionare il circuito durante la saldatura dei componenti al package BGA. È molto difficile verificare la presenza di potenziali difetti nel package BGA. Dopo la saldatura di ogni componente, il package è difficile da leggere e ispezionare. Anche se viene rilevato un errore durante il processo di controllo, sarà difficile risolverlo. Pertanto, per facilitare l'ispezione, vengono utilizzate tecnologie molto costose come la TAC e i raggi X.

2. Problemi di affidabilità: i package BGA sono sensibili allo stress. Questa fragilità è dovuta allo stress di flessione. Questo stress di flessione causa problemi di affidabilità in questi circuiti stampati. Sebbene i problemi di affidabilità siano rari nei package BGA, la possibilità è sempre presente.

Tecnologia RayPCB confezionata in BGA

La tecnologia più comunemente utilizzata da RayPCB per le dimensioni del package BGA è 0,3 mm, mentre la distanza minima tra i circuiti è mantenuta a 0,2 mm. La distanza minima tra due diversi package BGA (se mantenuta a 0,2 mm) è la distanza minima tra due diversi package BGA. Tuttavia, se i requisiti sono diversi, si prega di contattare RAYPCB per modifiche ai dettagli richiesti. La distanza tra i package BGA è mostrata nella figura seguente.

Futuro packaging BGA

È innegabile che il packaging BGA guiderà il mercato dei prodotti elettrici ed elettronici in futuro. Il futuro del packaging BGA è solido e rimarrà sul mercato per un bel po' di tempo. Tuttavia, l'attuale tasso di progresso tecnologico è molto rapido e si prevede che nel prossimo futuro ci sarà un altro tipo di circuito stampato più efficiente del packaging BGA. Tuttavia, i progressi tecnologici hanno anche portato con sé problemi di inflazione e costi nel mondo dell'elettronica. Pertanto, si presume che il packaging BGA avrà un ruolo importante nel settore dell'elettronica per motivi di economicità e durata. Inoltre, esistono molti tipi di package BGA e le differenze tra le loro tipologie ne accrescono l'importanza. Ad esempio, se alcuni tipi di package BGA non sono adatti ai prodotti elettronici, ne verranno utilizzati altri.