Введение в преимущества и недостаткиBGA-печатная платадоска

Печатная плата с шариковыми выводами (BGA) — это корпусная печатная плата для поверхностного монтажа, разработанная специально для интегральных схем. Платы BGA используются в приложениях, где поверхностный монтаж является постоянным, например, в таких устройствах, как микропроцессоры. Это одноразовые печатные платы, не подлежащие повторному использованию. Платы BGA имеют больше выводов межсоединений, чем обычные печатные платы. Каждая точка на плате BGA может быть запаяна независимо. Все соединения на этих печатных платах организованы в виде равномерной матрицы или поверхностной сетки. Эти печатные платы спроектированы таким образом, чтобы можно было легко использовать всю нижнюю сторону, а не только периферийную область.

Выводы корпуса BGA значительно короче, чем у обычной печатной платы, поскольку имеют только периметральную форму. Благодаря этому он обеспечивает лучшую производительность на более высоких скоростях. Сварка BGA требует точного контроля и чаще всего выполняется автоматизированными установками. Поэтому компоненты BGA не подходят для монтажа в гнезда.

Технология пайки BGA-корпуса

Для пайки BGA-корпуса на печатную плату используется печь оплавления припоя. Когда внутри печи начинается расплавление шариков припоя, натяжение на поверхности расплавленных шариков удерживает корпус в его фактическом положении на печатной плате. Этот процесс продолжается до тех пор, пока корпус не будет извлечен из печи, не остынет и не затвердеет. Для получения прочных паяных соединений крайне важен контролируемый процесс пайки BGA-корпуса, при котором необходимо достичь необходимой температуры. Использование правильных методов пайки также исключает возможность коротких замыканий.

Преимущества BGA-корпуса

Корпус BGA имеет множество преимуществ, но ниже подробно описаны только самые главные из них.

1. Корпус BGA эффективно использует пространство печатной платы: применение корпуса BGA позволяет использовать компоненты меньшего размера и уменьшить занимаемую площадь. Такие корпуса также позволяют сэкономить достаточно места для индивидуальной настройки на печатной плате, тем самым повышая её эффективность.

2. Улучшенные электрические и тепловые характеристики: Корпуса BGA очень малы, поэтому эти печатные платы рассеивают меньше тепла, а процесс рассеивания прост в реализации. При установке кремниевой пластины сверху большая часть тепла передается непосредственно на сетку шариковых выводов. Однако при установке кремниевого кристалла снизу он соединяется с верхней частью корпуса. Именно поэтому он считается лучшим выбором для систем охлаждения. В корпусе BGA отсутствуют гнущиеся или хрупкие выводы, что повышает долговечность таких печатных плат и обеспечивает хорошие электрические характеристики.

3. Повышение рентабельности производства за счёт улучшения пайки: контактные площадки корпусов BGA достаточно велики, что облегчает их пайку и обработку. Таким образом, простота сварки и обработки значительно ускоряет производство. Более крупные контактные площадки этих печатных плат также легко поддаются доработке при необходимости.

4. УМЕНЬШЕНИЕ РИСКА ПОВРЕЖДЕНИЯ: Корпус BGA запаян твердотельным методом, что обеспечивает высокую прочность и долговечность в любых условиях.

5. Снижение затрат: Перечисленные выше преимущества способствуют снижению стоимости корпусирования BGA-компонентов. Эффективное использование печатных плат открывает дополнительные возможности для экономии материалов и улучшения термоэлектрических характеристик, способствуя высокому качеству электроники и снижению количества дефектов.

Недостатки BGA-корпуса

Ниже приведены некоторые недостатки корпусов BGA, описанные подробно.

1. Процесс проверки очень сложен: крайне сложно осмотреть схему во время пайки компонентов в корпус BGA. Также крайне сложно обнаружить потенциальные дефекты в корпусе BGA. После пайки каждого компонента корпус сложно прочитать и осмотреть. Даже если в процессе проверки будет обнаружена какая-либо ошибка, исправить её будет сложно. Поэтому для упрощения проверки используются дорогостоящие компьютерные томографы и рентгеновские аппараты.

2. Проблемы с надёжностью: Корпуса BGA подвержены механическим нагрузкам. Эта хрупкость обусловлена ​​изгибающими напряжениями. Эти напряжения вызывают проблемы с надёжностью печатных плат. Хотя проблемы с надёжностью корпусов BGA встречаются редко, вероятность их возникновения всегда существует.

Технология RayPCB в корпусе BGA

Наиболее распространённый размер корпуса BGA, используемый RayPCB, составляет 0,3 мм, а минимальное расстояние между схемами — 0,2 мм. Минимальное расстояние между двумя разными корпусами BGA (если оно поддерживается на уровне 0,2 мм) необходимо. Однако, если требования отличаются, обратитесь в RAYPCB для внесения изменений в требуемые данные. Расстояние между корпусами BGA показано на рисунке ниже.

Будущее BGA-корпуса

Неоспоримо, что в будущем корпус BGA будет лидировать на рынке электротехнической и электронной продукции. Будущее корпуса BGA прочно, и он будет присутствовать на рынке в течение довольно долгого времени. Однако текущие темпы технологического прогресса очень быстры, и ожидается, что в ближайшем будущем появится другой тип печатной платы, более эффективный, чем корпус BGA. Однако прогресс в области технологий также принес проблемы инфляции и стоимости в мир электроники. Поэтому предполагается, что корпус BGA будет играть большую роль в электронной промышленности из-за причин экономической эффективности и долговечности. Кроме того, существует множество типов корпусов BGA, и различия в их типах повышают важность корпусов BGA. Например, если некоторые типы корпусов BGA не подходят для электронных продуктов, будут использоваться другие типы корпусов BGA.