Матрица шаровых контактов (BGA): что это и почему это важно

Что такое матрица шаровых контактов?

Вы могли слышать термин BGA. Не уверены, что это значит? Мы вас покроем. BGA, сокращение от ball grid array, — это специфический тип технологии поверхностного монтажа (SMT). В большинстве случаев BGA-корпуса используются профессионалами для постоянного монтирования разных типов устройств, как микропроцессоров. Это делается путем плавления шариков припоя между печатной платой и лицом устройства.

Знаете ли вы, что BGA может легко обеспечить больше контактных выводов, чем вы можете поставить либо на двухрядный, либо на плоский корпус? Отличная вещь в том, что профессионалы могут использовать всю нижнюю поверхность устройства, вместо только периметра, и это очень удобно. Внешний вид большинства матриц шаровых контактов исходит от высоких ожиданий людей к современным электронным продуктам с различными функциями, малым размером, высокой производительностью и легким весом.

Также стоит отметить, что матрицы шаровых контактов состоят из нескольких наложенных слоев. У них есть от одного до более чем одного миллиона мультиплексеров, триггеров, логических вентилей или других схем. Обратите внимание, что BGA значительно варьируются. Некоторые BGA, например, не имеют соединений в центре. В противовес, другие BGA имеют контакты, расположенные по всему дну корпуса. Имейте в виду, что вы можете выполнить ручную трассировку без создания какого-либо паттерна разводки для более простых BGA, имеющих больший шаг и больше пространства в центре BGA.

Выравнивание припойных шариков

Обратите внимание, что матрица шаровых контактов выравнивает свои припойные шарики в сетке под нижней поверхностью подключенного устройства. Это в отличие от устаревшего периметра-только типа корпуса, который обычно размещает паяльные контакты прямо по краям устройства.

Преимущество этого подхода в том, что оно оставляет значительно меньший или более компактный след на Печатной плате (ПП), индуцируя лучшие электрические и тепловые свойства по сравнению с обычным периметрическим монтажным корпусом. Вы можете представить, что популярность этого формата значительно выросла в соответствии с быстрой миниатюризацией электроники.

Преимущества BGA

Максимальное использование пространства ПП

Знаете ли вы, что использование BGA-корпуса обычно означает участие меньшего количества компонентов? Также обратите внимание, что более компактные следы могут помочь сэкономить пространство на большинстве кастомных ПП. И это отлично, так как это сильно улучшает эффективность любого пространства ПП.

Лучшая тепловая производительность

Это другое критическое преимущество. Компактный размер ПП на основе BGA-корпуса позволяет теплу рассеиваться быстрее и легче.

Обратите внимание, что когда вы монтируете кремниевую пластину сверху, то большинство тепла может легко передаваться вниз к шаровым сеткам. А когда вы монтируете кремниевую пластину снизу, то задняя часть этой пластины надежно подключена к вершине корпуса. И это один из самых эффективных методов рассеивания тепла.

Снижение затрат

Нет сомнений, что эффективное и действенное использование пространства ПП предлагает возможности сэкономить материал и улучшить термоэлектрическую производительность одновременно. Это важно, так как это помогает обеспечить общее качество различных электронных компонентов и снизить риск дефектов.

Лучшая электрическая производительность

Фантастическая вещь о BGA-корпусе в том, что у него нет контактов, которые могут сломаться или согнуться, что делает BGA-корпус достаточно стабильным, чтобы вы могли обеспечить электрическую производительность в большом масштабе.

Растущее использование BGA

Использование BGA очень рационально, потому что это довольно просто, в то время как другие технологии имели свою долю проблем. Например, традиционные корпуса квадратного плоского пакета (QFP) имели очень близко расположенные и тонкие контакты. И эта конфигурация вызывает ряд серьезных трудностей. Некоторые из них следующие.

Повреждение

Контакты на Четырехстороннем плоском пакете (QFP) очень тонкие. Именно поэтому профессионалам нужно очень тщательно контролировать позиции этих контактов. В результате любое неправильное обращение вероятно приведет к смещению этих контактов, и когда это случается, их очень трудно восстановить.

Процесс пайки

Из-за极其 близкого расстояния этих контактов QFP, нуждается в тщательном контроле процесса пайки; иначе контакты могут быть легко замкнуты.

Если у вас есть вопросы об использовании BGA в вашем дизайне или о том, как мы работаем с ними для вашей сборки, пожалуйста, дайте нам звонок.