Ball Grid Array (BGA): ключевые преимущества и недостатки

27 августа 2019 г.

Печатные платы (ПП) — ключевые драйверы производительности электронных схем. Однако производительность печатной платы зависит от её структуры компоновки. Компоновка печатной платы — это не что иное, как расположение различных компонентов, повышающих эффективность и стабильность печатной платы. За последние годы использование массивов печатных плат приобрело огромную популярность. Среди прочих, Ball Grid Array (BGA — массив с шариковыми контактами) широко используется благодаря своим полезным свойствам. BGA применяется в печатных платах, требующих высокоплотных соединений. Хотите узнать, как BGA стал первым выбором OEM-производителей или каковы недостатки этой технологии? В этой статье рассматриваются как плюсы, так и минусы этой технологии.

Преимущества использования Ball Grid Array

Следующие важные преимущества BGA делают их популярными среди других:

• Высокая плотность: В настоящее время различные электронные приложения требуют миниатюрных корпусов с множеством выводов. По этой причине были представлены Pin Grid Array (PGA) и двухрядные поверхностно-монтируемые корпуса (SOIC), предлагающие более низкую плотность трассировки. Однако производители печатных плат сталкивались со многими проблемами, и мостики между выводами — одна из них. BGA решает эту проблему, так как шарики припоя обеспечивают необходимую пайку для удержания корпуса. Эти шарики припоя размещены близко друг к другу; это укрепляет взаимосвязи и уменьшает площадь печатной платы. Высокоплотные соединения компонентов BGA позволяют эффективно использовать площадь на печатной плате.
• Надежная конструкция: Выводы, используемые в корпусах PGA, тонкие и хрупкие. Таким образом, они легко повреждаются или гнутся. Однако это не происходит с корпусами BGA. В BGA контактные площадки соединены с шариками припоя, что делает систему более надежной.
• Отличная производительность на высоких скоростях: В BGA шарики припоя размещены близко друг к другу, что обеспечивает тесную связь между компонентами, укрепляет взаимосвязи и уменьшает искажения сигналов при высокоскоростной работе. Это означает, что система обеспечивает более высокую электрическую производительность на высоких скоростях.
• Меньшее повреждение компонентов: В отличие от PGA, шарики припоя BGA расплавляются в процессе нагрева, что позволяет им прилипнуть к печатной плате. Это помогает снизить вероятность повреждения компонентов.
• Снижение перегрева: Корпуса BGA включают множество тепловых каналов, которые отводят тепло в интегральных схемах. Это значительно снижает вероятность перегрева.

Недостатки использования Ball Grid Array

Как и другие электронные приложения, BGA также имеют недостатки. Ниже приведены некоторые из них:

• Сложность контроля: BGA — это не что иное, как небольшой кусок материала, на котором производитель размещает кристалл интегральной схемы. Поскольку BGA очень малы по размеру, визуальный осмотр паяных соединений затруднен. Однако эту проблему можно решить с помощью специальных микроскопов и рентгеновских установок.
• Чувствительность к напряжениям: Из-за изгибных напряжений от печатных плат BGA подвержены стрессу, что приводит к проблемам с надежностью.
• Чрезмерная стоимость: Оборудование, необходимое для пайки корпусов BGA, очень дорогое. Из-за этого корпуса BGA дороги. Кроме того, ручная пайка используется для самых маленьких корпусов в крайне малых количествах.

Все перечисленные полезные свойства способствуют широкому использованию BGA. Таким образом, спрос на корпуса BGA высок. Хотя устройства BGA работают с использованием передовых технологий, они уязвимы для сбоев. Одна из самых больших проблем, с которой сталкиваются эти устройства — выход из строя паяных соединений. Поэтому важно проверять каждое отдельное соединение, чтобы сократить процесс переработки. Планируете ли вы использовать BGA для своего предстоящего проекта? Если да, то важно, чтобы вы закупали их у ведущего, надежного и заслуживающего доверия производителя, такого как Creative Hi-Tech. Компания предлагает широкий спектр корпусов BGA в индивидуальных спецификациях.

Связанные публикации:

• Каковы этапы ремонта BGA? — Часть I — Читать далее
• Каковы этапы ремонта BGA? — Часть II — Читать далее
• 6 причин, почему Ball Grid Arrays (BGA) популярны — Читать далее
• Полное руководство по Ball Grid Arrays — Читать далее