Introdução às vantagens e desvantagens dePCB BGAquadro
Uma placa de circuito impresso (PCB) Ball Grid Array (BGA) é um PCB de montagem em superfície projetado especificamente para circuitos integrados. As placas BGA são usadas em aplicações onde a montagem em superfície é permanente, por exemplo, em dispositivos como microprocessadores. São placas de circuito impresso descartáveis e não podem ser reutilizadas. As placas BGA possuem mais pinos de interconexão do que as PCBs comuns. Cada ponto na placa BGA pode ser soldado independentemente. Todas as conexões dessas PCBs são distribuídas na forma de uma matriz uniforme ou grade de superfície. Essas PCBs são projetadas para que toda a parte inferior possa ser facilmente utilizada, em vez de apenas a área periférica.
Os pinos de um encapsulamento BGA são muito mais curtos do que os de uma PCB comum, pois possuem apenas um formato perimetral. Por esse motivo, proporcionam melhor desempenho em velocidades mais altas. A soldagem BGA exige controle preciso e é frequentemente guiada por máquinas automatizadas. É por isso que os dispositivos BGA não são adequados para montagem em soquete.
Tecnologia de soldagem de encapsulamento BGA
Um forno de refluxo é usado para soldar o encapsulamento BGA à placa de circuito impresso. Quando a fusão das esferas de solda começa dentro do forno, a tensão na superfície das esferas derretidas mantém o encapsulamento alinhado em sua posição real na placa de circuito impresso. Esse processo continua até que o encapsulamento seja removido do forno, esfrie e solidifique. Para obter juntas de solda duráveis, um processo de soldagem controlado para o encapsulamento BGA é essencial e deve atingir a temperatura necessária. Quando técnicas de soldagem adequadas são utilizadas, isso também elimina qualquer possibilidade de curto-circuito.
Vantagens da embalagem BGA
Há muitas vantagens no encapsulamento BGA, mas apenas as principais vantagens são detalhadas abaixo.
1. A embalagem BGA utiliza o espaço da placa de circuito impresso de forma eficiente: O uso da embalagem BGA permite o uso de componentes menores e ocupa menos espaço. Essas embalagens também ajudam a economizar espaço suficiente para personalização na placa de circuito impresso, aumentando assim sua eficácia.
2. Desempenho elétrico e térmico aprimorado: O tamanho dos encapsulamentos BGA é muito pequeno, o que torna essas PCBs menos dissipadoras de calor e o processo de dissipação fácil de implementar. Sempre que um wafer de silício é montado na parte superior, a maior parte do calor é transferida diretamente para a grade de esferas. No entanto, com o chip de silício montado na parte inferior, ele se conecta à parte superior do encapsulamento. Por isso, é considerada a melhor escolha para tecnologia de resfriamento. Não há pinos dobráveis ou frágeis no encapsulamento BGA, o que aumenta a durabilidade dessas PCBs, garantindo também um bom desempenho elétrico.
3. Aumente os lucros da fabricação por meio de soldagem aprimorada: As almofadas dos encapsulamentos BGA são grandes o suficiente para facilitar a soldagem e o manuseio. Portanto, a facilidade de soldagem e manuseio torna a fabricação muito rápida. As almofadas maiores dessas PCBs também podem ser facilmente retrabalhadas, se necessário.
4. REDUZ O RISCO DE DANOS: O pacote BGA é soldado em estado sólido, proporcionando assim alta durabilidade e durabilidade em qualquer condição.
5. Redução de custos: As vantagens acima ajudam a reduzir o custo do encapsulamento BGA. O uso eficiente de placas de circuito impresso oferece ainda mais oportunidades de economia de materiais e melhoria do desempenho termoelétrico, ajudando a garantir eletrônicos de alta qualidade e a reduzir defeitos.
Desvantagens da embalagem BGA
A seguir estão algumas desvantagens dos pacotes BGA, descritas em detalhes.
1. O processo de inspeção é muito complexo: É muito difícil inspecionar o circuito durante o processo de soldagem dos componentes ao encapsulamento BGA. É muito difícil verificar possíveis falhas no encapsulamento BGA. Após a soldagem de cada componente, o encapsulamento fica difícil de ler e inspecionar. Mesmo que algum erro seja encontrado durante o processo de verificação, será difícil corrigi-lo. Portanto, para facilitar a inspeção, são utilizadas tecnologias de tomografia computadorizada e raio-X, muito caras.
2. Problemas de confiabilidade: Os encapsulamentos BGA são suscetíveis a tensões. Essa fragilidade se deve à tensão de flexão. Essa tensão de flexão causa problemas de confiabilidade nessas placas de circuito impresso. Embora problemas de confiabilidade sejam raros em encapsulamentos BGA, essa possibilidade está sempre presente.
Tecnologia RayPCB empacotada em BGA
A tecnologia mais comumente usada para o tamanho de encapsulamento BGA pela RayPCB é de 0,3 mm, e a distância mínima entre os circuitos é mantida em 0,2 mm. Espaçamento mínimo entre dois encapsulamentos BGA diferentes (se mantido em 0,2 mm). No entanto, se os requisitos forem diferentes, entre em contato com a RAYPCB para obter alterações nos detalhes necessários. A distância entre os encapsulamentos BGA é mostrada na figura abaixo.
Embalagem BGA do futuro
É inegável que a embalagem BGA liderará o mercado de produtos elétricos e eletrônicos no futuro. O futuro da embalagem BGA é sólido e permanecerá no mercado por algum tempo. No entanto, o ritmo atual de avanço tecnológico é muito rápido e espera-se que, em um futuro próximo, haja outro tipo de placa de circuito impresso mais eficiente do que a embalagem BGA. No entanto, os avanços na tecnologia também trouxeram inflação e problemas de custo para o mundo da eletrônica. Portanto, presume-se que a embalagem BGA percorrerá um longo caminho na indústria eletrônica devido a razões de custo-benefício e durabilidade. Além disso, existem muitos tipos de pacotes BGA, e as diferenças em seus tipos aumentam a importância dos pacotes BGA. Por exemplo, se alguns tipos de pacotes BGA não forem adequados para produtos eletrônicos, outros tipos de pacotes BGA serão usados.