장단점 소개BGA PCB판자

BGA(볼 그리드 어레이) 인쇄 회로 기판(PCB)은 집적 회로용으로 특별히 설계된 표면 실장 패키지 PCB입니다. BGA 보드는 마이크로프로세서와 같이 표면 실장이 영구적인 장치에 사용됩니다. BGA 보드는 일회용 인쇄 회로 기판으로 재사용할 수 없습니다. BGA 보드는 일반 PCB보다 상호 연결 핀이 더 많습니다. BGA 보드의 각 지점은 독립적으로 납땜할 수 있습니다. 이러한 PCB의 모든 연결은 균일한 매트릭스 또는 표면 그리드 형태로 분산되어 있습니다. 이러한 PCB는 주변 영역만 활용하는 대신 밑면 전체를 쉽게 사용할 수 있도록 설계되었습니다.

BGA 패키지의 핀은 둘레 형태만 있기 때문에 일반 PCB보다 훨씬 짧습니다. 이러한 이유로 고속에서 더 나은 성능을 제공합니다. BGA 용접은 정밀한 제어가 필요하며 자동화된 기계로 작업하는 경우가 더 많습니다. 이러한 이유로 BGA 장치는 소켓 실장에 적합하지 않습니다.

BGA 패키징 솔더링 기술

리플로우 오븐은 BGA 패키지를 인쇄 회로 기판에 납땜하는 데 사용됩니다. 오븐 내부에서 솔더 볼이 녹기 시작하면, 용융된 볼 표면의 장력이 패키지를 PCB의 실제 위치에 정렬합니다. 이 과정은 패키지를 오븐에서 꺼내 식히고 고체화될 때까지 계속됩니다. 내구성 있는 솔더 접합부를 확보하려면 BGA 패키지에 대한 제어된 납땜 공정이 매우 중요하며, 필요한 온도에 도달해야 합니다. 적절한 납땜 기술을 사용하면 단락 가능성도 제거됩니다.

BGA 패키징의 장점

BGA 패키징에는 많은 장점이 있지만, 아래에서는 그 중에서도 가장 중요한 장점만 자세히 설명합니다.

1. BGA 패키징은 PCB 공간을 효율적으로 활용합니다. BGA 패키징을 사용하면 더 작은 부품과 더 작은 풋프린트를 사용할 수 있습니다. 또한, 이러한 패키지는 PCB 내 맞춤 설계 공간을 충분히 확보하여 효율성을 향상시킵니다.

2. 향상된 전기적 및 열적 성능: BGA 패키지는 크기가 매우 작아 PCB의 열 발산량이 적고 방열 공정 구현이 용이합니다. 실리콘 웨이퍼를 상단에 장착하면 대부분의 열이 볼 그리드로 직접 전달됩니다. 반면, 실리콘 다이를 하단에 장착하면 실리콘 다이가 패키지 상단에 연결됩니다. 이러한 이유로 BGA는 냉각 기술에 가장 적합한 선택으로 간주됩니다. BGA 패키지에는 휘거나 깨지기 쉬운 핀이 없으므로 PCB의 내구성이 향상되는 동시에 우수한 전기적 성능도 보장합니다.

3. 납땜 개선을 통한 제조 이익 증대: BGA 패키지의 패드는 크기가 커서 납땜과 취급이 용이합니다. 따라서 용접 및 취급이 용이하여 제조 속도가 매우 빠릅니다. 이러한 PCB의 패드가 크면 필요한 경우 쉽게 재작업할 수 있습니다.

4. 손상 위험 감소: BGA 패키지는 솔리드 스테이트 납땜으로 강력한 내구성과 어떤 조건에서도 뛰어난 내구성을 제공합니다.

5. 비용 절감: 위의 장점들은 BGA 패키징 비용 절감에 도움이 됩니다. 인쇄 회로 기판의 효율적인 사용은 재료 절감 및 열전 성능 향상을 통해 고품질 전자 제품 생산 및 결함 감소에 기여할 수 있습니다.

BGA 패키징의 단점

다음은 BGA 패키지의 몇 가지 단점을 자세히 설명한 것입니다.

1. 검사 과정이 매우 어렵습니다. BGA 패키지에 부품을 납땜하는 과정에서 회로를 검사하는 것은 매우 어렵습니다. BGA 패키지의 잠재적 결함을 확인하는 것도 매우 어렵습니다. 각 부품이 납땜된 후에는 패키지를 읽고 검사하기가 어렵습니다. 검사 과정에서 오류가 발견되더라도 수정하기 어렵습니다. 따라서 검사를 용이하게 하기 위해 매우 고가의 CT 스캔과 X선 기술이 사용됩니다.

2. 신뢰성 문제: BGA 패키지는 응력에 취약합니다. 이러한 취약성은 굽힘 응력으로 인해 발생합니다. 이러한 굽힘 응력은 인쇄 회로 기판(PCB)의 신뢰성 문제를 야기합니다. BGA 패키지에서 신뢰성 문제가 발생하는 경우는 드물지만, 발생할 가능성은 항상 존재합니다.

BGA 패키지 RayPCB 기술

RayPCB에서 사용하는 BGA 패키지 크기에 가장 일반적으로 사용되는 기술은 0.3mm이며, 회로 간 최소 간격은 0.2mm로 유지됩니다. 두 개의 서로 다른 BGA 패키지 사이의 최소 간격(0.2mm 유지 시)입니다. 단, 요구사항이 다를 경우, 필요한 세부 사항 변경은 RAYPCB에 문의하십시오. BGA 패키지 크기의 간격은 아래 그림과 같습니다.

미래의 BGA 패키징

BGA 패키징이 앞으로 전기 및 전자 제품 시장을 선도할 것이라는 점은 부인할 수 없습니다. BGA 패키징의 미래는 확고하며 상당 기간 시장에 존재할 것입니다. 그러나 현재 기술 발전 속도는 매우 빠르며 가까운 미래에 BGA 패키징보다 효율적인 다른 유형의 인쇄 회로 기판이 출시될 것으로 예상됩니다. 그러나 기술 발전은 전자 업계에 인플레이션과 비용 문제를 가져왔습니다. 따라서 BGA 패키징은 비용 효율성과 내구성 측면에서 전자 산업에서 큰 역할을 할 것으로 예상됩니다. 또한 BGA 패키지에는 다양한 유형이 있으며, 이러한 유형의 차이는 BGA 패키지의 중요성을 높입니다. 예를 들어, 일부 유형의 BGA 패키지가 전자 제품에 적합하지 않으면 다른 유형의 BGA 패키지가 사용됩니다.