Wprowadzenie do zalet i wadPłytka drukowana BGAtablica

Płytka drukowana (PCB) z matrycą kulkową (BGA) to płytka PCB w obudowie do montażu powierzchniowego, zaprojektowana specjalnie dla układów scalonych. Płytki BGA są stosowane w aplikacjach, w których montaż powierzchniowy jest trwały, na przykład w urządzeniach takich jak mikroprocesory. Są to płytki drukowane jednorazowego użytku, których nie można ponownie wykorzystać. Płytki BGA mają więcej pinów połączeniowych niż zwykłe płytki PCB. Każdy punkt na płytce BGA można lutować niezależnie. Wszystkie połączenia tych płytek PCB są rozmieszczone w postaci jednolitej matrycy lub siatki powierzchniowej. Te płytki PCB są zaprojektowane tak, aby można było łatwo wykorzystać całą spodnią stronę, a nie tylko obszar peryferyjny.

Piny obudowy BGA są znacznie krótsze niż w zwykłej płytce PCB, ponieważ ma ona jedynie kształt typu obwodowego. Z tego powodu zapewnia lepszą wydajność przy wyższych prędkościach. Spawanie BGA wymaga precyzyjnej kontroli i jest częściej prowadzone przez maszyny automatyczne. Dlatego urządzenia BGA nie nadają się do montażu w gniazdach.

Technologia lutowania obudowy BGA

Piec rozpływowy służy do lutowania obudowy BGA do płytki drukowanej. Gdy kulki lutownicze rozpoczynają topienie wewnątrz pieca, naprężenie na powierzchni stopionego lutu utrzymuje obudowę w jej właściwym położeniu na płytce PCB. Proces ten trwa do momentu wyjęcia obudowy z pieca, jej ostygnięcia i zestalenia. Aby uzyskać trwałe połączenia lutownicze, kontrolowany proces lutowania obudowy BGA jest niezbędny i musi osiągnąć wymaganą temperaturę. Zastosowanie odpowiednich technik lutowania eliminuje również ryzyko zwarć.

Zalety obudów BGA

Obudowy BGA mają wiele zalet, ale poniżej przedstawiamy tylko najważniejsze zalety.

1. Obudowa BGA efektywnie wykorzystuje przestrzeń PCB: Zastosowanie obudowy BGA prowadzi do użycia mniejszych komponentów i mniejszej powierzchni. Obudowy te pomagają również zaoszczędzić wystarczająco dużo miejsca na dostosowanie PCB, zwiększając tym samym jego skuteczność.

2. Lepsze parametry elektryczne i termiczne: Rozmiar obudów BGA jest bardzo mały, dzięki czemu te płytki PCB rozpraszają mniej ciepła, a proces rozpraszania jest łatwy w implementacji. Gdy płytka krzemowa jest zamontowana na górze, większość ciepła jest przenoszona bezpośrednio na siatkę kulkową. Natomiast, gdy krzemowa struktura jest zamontowana na dole, łączy się ona z górną częścią obudowy. Dlatego jest uważana za najlepszy wybór technologii chłodzenia. W obudowie BGA nie ma wyginających się ani kruchych pinów, co zwiększa trwałość tych płytek PCB, zapewniając jednocześnie dobre parametry elektryczne.

3. Zwiększ zyski z produkcji dzięki ulepszonemu lutowaniu: Pady układów BGA są wystarczająco duże, aby można je było łatwo lutować i obsługiwać. Dlatego łatwość spawania i obsługi sprawia, że ​​produkcja jest bardzo szybka. Większe pady tych płytek PCB można również łatwo przerobić, jeśli zajdzie taka potrzeba.

4. ZMNIEJSZENIE RYZYKA USZKODZENIA: Obudowa BGA jest lutowana w stanie stałym, co zapewnia dużą trwałość i wytrzymałość w każdych warunkach.

z 5. Zmniejsz koszty: Powyższe zalety pomagają zmniejszyć koszty pakowania BGA. Efektywne wykorzystanie płytek drukowanych zapewnia dalsze możliwości oszczędzania materiałów i poprawy wydajności termoelektrycznej, pomagając zapewnić wysokiej jakości elektronikę i zmniejszyć liczbę defektów.

Wady obudów BGA

Poniżej opisano szczegółowo niektóre wady obudów BGA.

1. Proces kontroli jest bardzo trudny: Inspekcja obwodu podczas lutowania elementów do obudowy BGA jest bardzo trudna. Bardzo trudno jest również wykryć ewentualne usterki w obudowie BGA. Po przylutowaniu każdego elementu, obudowa jest trudna do odczytania i inspekcji. Nawet jeśli podczas kontroli zostanie wykryty jakikolwiek błąd, trudno będzie go naprawić. Dlatego, aby ułatwić inspekcję, stosuje się bardzo kosztowne technologie tomografii komputerowej i promieniowania rentgenowskiego.

2. Problemy z niezawodnością: obudowy BGA są podatne na naprężenia. Ta kruchość jest spowodowana naprężeniem zginającym. To naprężenie zginające powoduje problemy z niezawodnością w tych płytkach drukowanych. Chociaż problemy z niezawodnością są rzadkie w obudowach BGA, możliwość ta zawsze istnieje.

Technologia RayPCB w obudowie BGA

Najczęściej stosowaną przez RayPCB technologią rozmiaru obudowy BGA jest 0,3 mm, a minimalna odległość między obwodami wynosi 0,2 mm. Minimalny odstęp między dwoma różnymi obudowami BGA (jeśli jest utrzymywany na poziomie 0,2 mm). Jeśli jednak wymagania są inne, prosimy o kontakt z RAYPCB w celu zmiany wymaganych szczegółów. Odległość między obudowami BGA przedstawiono na poniższym rysunku.

Przyszłe obudowy BGA

Niezaprzeczalnym jest fakt, że obudowy BGA będą w przyszłości liderem na rynku produktów elektrycznych i elektronicznych. Przyszłość obudów BGA rysuje się w jasnych barwach i będą one obecne na rynku jeszcze przez długi czas. Jednak obecne tempo rozwoju technologicznego jest bardzo szybkie i oczekuje się, że w niedalekiej przyszłości pojawi się inny rodzaj płytek drukowanych, który będzie bardziej wydajny niż obudowy BGA. Postęp technologiczny przyniósł jednak również problemy związane z inflacją i kosztami w świecie elektroniki. Dlatego zakłada się, że obudowy BGA będą miały duży wpływ na branżę elektroniczną ze względu na opłacalność i trwałość. Ponadto istnieje wiele rodzajów obudów BGA, a różnice między nimi zwiększają ich znaczenie. Na przykład, jeśli niektóre typy obudów BGA nie nadają się do produktów elektronicznych, zostaną użyte inne typy obudów BGA.