Úvod k výhodám a nevýhodámDPS BGAdoska
Doska plošných spojov (PCB) s guľôčkovou mriežkou (BGA) je doska plošných spojov určená na povrchovú montáž a je špeciálne navrhnutá pre integrované obvody. Dosky BGA sa používajú v aplikáciách, kde je povrchová montáž trvalá, napríklad v zariadeniach, ako sú mikroprocesory. Ide o jednorazové dosky plošných spojov, ktoré sa nedajú opätovne použiť. Dosky BGA majú viac prepojovacích pinov ako bežné dosky plošných spojov. Každý bod na doske BGA je možné spájkovať samostatne. Všetky pripojenia týchto dosiek plošných spojov sú rozložené vo forme jednotnej matice alebo povrchovej mriežky. Tieto dosky plošných spojov sú navrhnuté tak, aby sa dala ľahko použiť celá spodná strana, a nie len okrajová oblasť.
Piny puzdra BGA sú oveľa kratšie ako bežné PCB, pretože majú iba obvodový tvar. Z tohto dôvodu poskytujú lepší výkon pri vyšších rýchlostiach. Zváranie BGA vyžaduje presné ovládanie a častejšie sa vykonáva automatizovanými strojmi. Preto nie sú zariadenia BGA vhodné na montáž do pätice.
Technológia spájkovania, balenie BGA
Na spájkovanie puzdra BGA k doske plošných spojov sa používa reflow pec. Keď sa v peci začne tavenie spájkovacích guľôčok, napätie na povrchu roztavených guľôčok udržuje puzdro zarovnané v jeho skutočnej polohe na doske plošných spojov. Tento proces pokračuje, kým sa puzdro nevyberie z pece, nevychladne a nestuhne. Pre dosiahnutie odolných spájkovaných spojov je veľmi dôležitý kontrolovaný proces spájkovania puzdra BGA, ktorý musí dosiahnuť požadovanú teplotu. Pri použití správnych techník spájkovania sa tiež eliminuje akákoľvek možnosť skratov.
Výhody BGA puzdra
BGA puzdro má mnoho výhod, ale nižšie sú podrobne uvedené iba tie najdôležitejšie.
1. BGA puzdro efektívne využíva priestor na doske plošných spojov: Použitie BGA puzdra umožňuje použitie menších súčiastok a menšiu zastavanú plochu. Tieto puzdrá tiež pomáhajú ušetriť dostatok miesta na prispôsobenie na doske plošných spojov, čím sa zvyšuje jej účinnosť.
2. Zlepšený elektrický a tepelný výkon: Veľkosť puzdier BGA je veľmi malá, takže tieto dosky plošných spojov rozptyľujú menej tepla a proces rozptylu je ľahko implementovateľný. Vždy, keď je kremíková doska namontovaná na vrchu, väčšina tepla sa prenáša priamo na mriežku guľôčok. Avšak s kremíkovým čipom namontovaným na spodnej strane sa kremíkový čip pripája k vrchu puzdra. Preto sa považuje za najlepšiu voľbu pre chladiacu technológiu. V puzdre BGA nie sú žiadne ohybné ani krehké piny, takže sa zvyšuje odolnosť týchto dosiek plošných spojov a zároveň sa zabezpečuje dobrý elektrický výkon.
3. Zlepšenie ziskov výroby vďaka vylepšenému spájkovaniu: Kontaktné plochy puzdier BGA sú dostatočne veľké na to, aby sa ľahko spájkovali a ľahko sa s nimi manipulovalo. Vďaka jednoduchému zváraniu a manipulácii je výroba veľmi rýchla. Väčšie kontaktné plochy týchto dosiek plošných spojov sa dajú v prípade potreby ľahko prepracovať.
4. ZNÍŽTE RIZIKO POŠKODENIA: Puzdro BGA je spájkované v pevnom stave, čím poskytuje vysokú odolnosť a trvácnosť v akýchkoľvek podmienkach.
z 5. Zníženie nákladov: Vyššie uvedené výhody pomáhajú znižovať náklady na puzdro BGA. Efektívne využitie dosiek plošných spojov poskytuje ďalšie možnosti úspory materiálu a zlepšenia termoelektrického výkonu, čo pomáha zabezpečiť vysokú kvalitu elektroniky a znížiť počet chýb.
Nevýhody BGA puzdra
Nasledujú niektoré nevýhody puzdier BGA, ktoré sú podrobne opísané.
1. Proces kontroly je veľmi náročný: Je veľmi ťažké skontrolovať obvod počas procesu spájkovania súčiastok do puzdra BGA. Je veľmi ťažké skontrolovať prípadné chyby v puzdre BGA. Po spájkovaní každého komponentu je puzdro ťažké prečítať a skontrolovať. Aj keď sa počas procesu kontroly zistí nejaká chyba, bude ťažké ju opraviť. Preto sa na uľahčenie kontroly používajú veľmi drahé CT a röntgenové technológie.
2. Problémy so spoľahlivosťou: Puzdrá BGA sú náchylné na namáhanie. Táto krehkosť je spôsobená ohybovým namáhaním. Toto ohybové namáhanie spôsobuje problémy so spoľahlivosťou týchto dosiek plošných spojov. Hoci problémy so spoľahlivosťou sú v puzdrách BGA zriedkavé, táto možnosť je vždy prítomná.
Technológia RayPCB v balení BGA
Najbežnejšie používaná technológia pre veľkosť puzdra BGA, ktorú používa RayPCB, je 0,3 mm a minimálna vzdialenosť medzi obvodmi je udržiavaná na 0,2 mm. Minimálna vzdialenosť medzi dvoma rôznymi puzdrami BGA (ak je udržiavaná na 0,2 mm). Ak sa však požiadavky líšia, kontaktujte RAYPCB so žiadosťou o zmeny požadovaných údajov. Vzdialenosť veľkosti puzdra BGA je znázornená na obrázku nižšie.
Budúce BGA balenie
Je nepopierateľné, že BGA puzdrá budú v budúcnosti viesť trh s elektrickými a elektronickými výrobkami. Budúcnosť BGA puzdier je solídna a na trhu zostanú ešte nejaký čas. Súčasné tempo technologického pokroku je však veľmi rýchle a očakáva sa, že v blízkej budúcnosti bude existovať iný typ dosky plošných spojov, ktorý bude efektívnejší ako BGA puzdrá. Pokrok v technológii však priniesol do sveta elektroniky aj problémy s infláciou a nákladmi. Preto sa predpokladá, že BGA puzdrá budú v elektronickom priemysle mať veľké uplatnenie z dôvodov nákladovej efektívnosti a odolnosti. Okrem toho existuje mnoho typov BGA puzdier a rozdiely v ich typoch zvyšujú dôležitosť BGA puzdier. Napríklad, ak niektoré typy BGA puzdier nie sú vhodné pre elektronické výrobky, budú sa používať iné typy BGA puzdier.