Language
Country/Area
No result found
От PGA к BGA: что стоит за этой эволюцией технологии упаковки?!
С развитием науки и техники технология упаковки электронных компонентов также постоянно развивается. Многие современные электронные устройства используют корпус BGA (шариковая решетка), и эта новая технология упаковки на самом деле возникла из PGA (матрица штырей). В этой статье мы рассмотрим зарождение BGA, его преимущества и недостатки, а также его роль в современной электронной промышленности.
Обзор BGA
BGA — это корпус для поверхностного монтажа, используемый для стационарной установки интегральных схем, особенно микропроцессоров. По сравнению с традиционным двухрядным корпусом (DIP) или плоским корпусом, BGA может обеспечить большее количество соединительных контактов, поскольку вся поверхность его нижней части доступна для размещения шариков припоя, а расстояние между шариками припоя короче, что улучшает производительность при работе на высоких скоростях.
Технология упаковки BGA позволяет электронным компонентам иметь более высокую плотность соединений, что решает трудности, вызванные традиционной упаковкой.
Сварка BGA обычно требует точного контроля. Этот процесс обычно выполняется в автоматической плавильной печи с компьютерным управлением, чтобы обеспечить стабильность качества сварки. Корпус BGA в основном состоит из пластиковой или керамической подложки с шариком припоя внизу, который соответствует медной площадке печатной платы. После нагрева шарик припоя плавится и соединяется с медной контактной площадкой печатной платы.
Эволюция от PGA к BGA
PGA — это корпус с контактами внизу. Эти контакты обычно расположены в виде сетки и используются для подключения интегральной схемы к печатной плате (PCB). Однако с миниатюризацией электронных компонентов и увеличением количества необходимых контактов конструкция PGA становится все более сложной. Полученная в результате конструкция BGA не только решает проблемы сварки, вызванные увеличением количества и расстояния между контактами, но также улучшает характеристики передачи сигнала во время процесса сварки.
Технология BGA успешно объединяет преимущества высокой плотности соединений, высокой теплопроводности и низкой индуктивности, став важной вехой в электронной промышленности.
Преимущества BGA
Высокая плотность
Одним из самых больших преимуществ BGA является его высокая плотность. Такая форма корпуса позволяет сконцентрировать до сотен контактов на небольшой площади, решая проблему затрудненной пайки, вызванную уменьшением расстояния между контактами. Конфигурация BGA делает передачу сигналов более эффективной, особенно в высокоскоростных цепях.
Теплопроводность
Еще одним существенным преимуществом является теплопроводность BGA. По сравнению с корпусами с отдельными выводами, BGA имеют меньшее термическое сопротивление, что позволяет более эффективно рассеивать тепло, выделяемое интегральной схемой во время работы, тем самым снижая риск перегрева.
Выводы с низкой индуктивностью
Поскольку расстояние между шариками припоя BGA и печатной платой очень короткое, это позволяет избежать ненужной индуктивности при работе на высоких частотах. Таким образом, электрические характеристики BGA лучше, чем у традиционных штыревых корпусов, особенно в высокоскоростных электронных приложениях.
Проблемы BGA
Недостаток гибкости
Одним из недостатков BGA является то, что его шарики припоя не такие гибкие, как более длинные контакты, поэтому несоответствие теплового расширения между печатной платой и BGA может привести к поломке паяного соединения. Чтобы устранить этот недостаток, обычно необходимо использовать процесс «недозаливки» для повышения стойкости сварки.
Проверить сложность
После того, как BGA припаян на место, становится сложно проверить качество пайки. Чтобы решить эту проблему, отрасль разработала передовые технологии контроля, такие как рентгеновские аппараты и промышленные компьютерные томографы. Однако такая технология часто является дорогостоящей, поэтому предпочтительными являются электрические методы испытаний.
Проблемы в процессе разработки
На этапе разработки схемы вилки часто используются для временных соединений из-за проблем с пайкой BGA, но эти вилки, как правило, имеют низкую надежность.
Стоимость оборудования
Для надежной пайки BGA-корпусов требуется дорогостоящее оборудование, а надежность ручной пайки относительно невысока. На этом фоне постепенно возникла технология ремонта своими руками, и многие энтузиасты стали пробовать использовать для перепайки простые источники тепла.
Вариант BGA
BGA породил множество вариаций, примеры которых включают технологию флип-чипа, которая позволяет паять на микроскопическом уровне. С каждым новым пакетом возможности и диапазон применения электронных компонентов продолжают расширяться.
Тенденции будущего развития
Исследования и технологические инновации в области BGA продолжают развиваться, особенно в области экстремальных условий труда и адаптации к характеристикам различных материалов. Чтобы адаптироваться к все более суровым условиям эксплуатации, разработчики постоянно ищут более надежные сварочные технологии и материалы.
Что касается будущих электронных продуктов, стоит задуматься, сможет ли BGA продолжать лидировать и удовлетворять рыночный спрос.
