Εισαγωγή στα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα τουBGA PCBεπιτροπή

Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) με διάταξη σφαιρικού πλέγματος (BGA) είναι ένα πακέτο PCB επιφανειακής στήριξης σχεδιασμένο ειδικά για ολοκληρωμένα κυκλώματα. Οι πλακέτες BGA χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπου η επιφανειακή τοποθέτηση είναι μόνιμη, για παράδειγμα, σε συσκευές όπως μικροεπεξεργαστές. Αυτές είναι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων μιας χρήσης και δεν μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν. Οι πλακέτες BGA έχουν περισσότερες ακίδες διασύνδεσης από τα κανονικά PCB. Κάθε σημείο στην πλακέτα BGA μπορεί να συγκολληθεί ανεξάρτητα. Ολόκληρες οι συνδέσεις αυτών των PCB απλώνονται με τη μορφή ομοιόμορφης μήτρας ή πλέγματος επιφάνειας. Αυτά τα PCB έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε ολόκληρη η κάτω πλευρά να μπορεί να χρησιμοποιηθεί εύκολα αντί να χρησιμοποιείται απλώς η περιφερειακή περιοχή.

Οι ακίδες μιας συσκευασίας BGA είναι πολύ πιο κοντές από ένα κανονικό PCB επειδή έχει μόνο σχήμα περιμετρικού τύπου. Για αυτόν τον λόγο, παρέχει καλύτερη απόδοση σε υψηλότερες ταχύτητες. Η συγκόλληση BGA απαιτεί ακριβή έλεγχο και συχνότερα καθοδηγείται από αυτοματοποιημένες μηχανές. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι συσκευές BGA δεν είναι κατάλληλες για τοποθέτηση σε πρίζα.

Τεχνολογία συγκόλλησης Συσκευασία BGA

Ένας φούρνος επαναροής χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση της συσκευασίας BGA στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Όταν αρχίζει η τήξη των σφαιρών συγκόλλησης μέσα στο φούρνο, η τάση στην επιφάνεια των λιωμένων σφαιρών διατηρεί τη συσκευασία ευθυγραμμισμένη στην πραγματική της θέση στο PCB. Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται μέχρι να βγει η συσκευασία από τον φούρνο, να κρυώσει και να γίνει στερεή. Για να έχουμε ανθεκτικούς αρμούς συγκόλλησης, μια ελεγχόμενη διαδικασία συγκόλλησης για τη συσκευασία BGA είναι πολύ απαραίτητη και πρέπει να φτάσει την απαιτούμενη θερμοκρασία. Όταν χρησιμοποιούνται σωστές τεχνικές συγκόλλησης, εξαλείφεται επίσης κάθε πιθανότητα βραχυκυκλώματος.

Πλεονεκτήματα της συσκευασίας BGA

Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα στη συσκευασία BGA, αλλά μόνο τα κορυφαία πλεονεκτήματα αναφέρονται αναλυτικά παρακάτω.

1. Η συσκευασία BGA χρησιμοποιεί τον χώρο PCB αποτελεσματικά: Η χρήση της συσκευασίας BGA καθοδηγεί τη χρήση μικρότερων εξαρτημάτων και μικρότερο αποτύπωμα. Αυτά τα πακέτα βοηθούν επίσης στην εξοικονόμηση χώρου για προσαρμογή στο PCB, αυξάνοντας έτσι την αποτελεσματικότητά του.

2. Βελτιωμένη ηλεκτρική και θερμική απόδοση: Το μέγεθος των συσκευασιών BGA είναι πολύ μικρό, επομένως αυτά τα PCB διαχέουν λιγότερη θερμότητα και η διαδικασία απαγωγής είναι εύκολη στην εφαρμογή. Κάθε φορά που τοποθετείται μια γκοφρέτα πυριτίου από πάνω, το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας μεταφέρεται απευθείας στο πλέγμα με μπάλα. Ωστόσο, με τη μήτρα πυριτίου τοποθετημένη στο κάτω μέρος, η μήτρα πυριτίου συνδέεται στο επάνω μέρος της συσκευασίας. Γι' αυτό θεωρείται η καλύτερη επιλογή για τεχνολογία ψύξης. Δεν υπάρχουν εύκαμπτες ή εύθραυστες ακίδες στη συσκευασία BGA, επομένως η ανθεκτικότητα αυτών των PCB αυξάνεται ενώ παράλληλα εξασφαλίζεται καλή ηλεκτρική απόδοση.

3. Βελτιώστε τα κέρδη από την κατασκευή μέσω βελτιωμένης συγκόλλησης: Τα τακάκια των συσκευασιών BGA είναι αρκετά μεγάλα ώστε να τα διευκολύνουν στη συγκόλληση και στο χειρισμό τους. Ως εκ τούτου, η ευκολία συγκόλλησης και χειρισμού το καθιστά πολύ γρήγορο στην κατασκευή. Τα μεγαλύτερα επιθέματα αυτών των PCB μπορούν επίσης να επεξεργαστούν εύκολα εάν χρειάζεται.

4. ΜΕΙΩΣΤΕ ΤΟΝ ΚΙΝΔΥΝΟ ΖΗΜΙΑΣ: Η συσκευασία BGA είναι συγκολλημένη σε στερεά κατάσταση, παρέχοντας έτσι ισχυρή αντοχή και ανθεκτικότητα σε οποιαδήποτε κατάσταση.

από 5. Μειώστε το κόστος: Τα παραπάνω πλεονεκτήματα συμβάλλουν στη μείωση του κόστους συσκευασίας BGA. Η αποτελεσματική χρήση των πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων παρέχει περαιτέρω ευκαιρίες για εξοικονόμηση υλικών και βελτίωση της θερμοηλεκτρικής απόδοσης, συμβάλλοντας στη διασφάλιση ηλεκτρονικών υψηλής ποιότητας και στη μείωση των ελαττωμάτων.

Μειονεκτήματα της συσκευασίας BGA

Ακολουθούν ορισμένα μειονεκτήματα των πακέτων BGA, τα οποία περιγράφονται αναλυτικά.

1. Η διαδικασία επιθεώρησης είναι πολύ δύσκολη: Είναι πολύ δύσκολο να επιθεωρήσετε το κύκλωμα κατά τη διαδικασία συγκόλλησης των εξαρτημάτων στη συσκευασία BGA. Είναι πολύ δύσκολο να ελέγξετε για πιθανά σφάλματα στο πακέτο BGA. Μετά τη συγκόλληση κάθε εξαρτήματος, η συσκευασία είναι δύσκολο να διαβαστεί και να επιθεωρηθεί. Ακόμα κι αν εντοπιστεί κάποιο σφάλμα κατά τη διαδικασία ελέγχου, θα είναι δύσκολο να το διορθώσετε. Ως εκ τούτου, για τη διευκόλυνση της επιθεώρησης, χρησιμοποιούνται πολύ ακριβές τεχνολογίες αξονικής τομογραφίας και ακτίνων Χ.

2. Θέματα αξιοπιστίας: Τα πακέτα BGA είναι ευαίσθητα στο στρες. Αυτή η ευθραυστότητα οφείλεται στην πίεση κάμψης. Αυτή η τάση κάμψης προκαλεί προβλήματα αξιοπιστίας σε αυτές τις πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων. Αν και τα ζητήματα αξιοπιστίας είναι σπάνια στα πακέτα BGA, η πιθανότητα είναι πάντα παρούσα.

Συσκευασμένη τεχνολογία RayPCB BGA

Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη τεχνολογία για το μέγεθος συσκευασίας BGA που χρησιμοποιείται από το RayPCB είναι 0,3 mm και η ελάχιστη απόσταση που πρέπει να είναι μεταξύ των κυκλωμάτων διατηρείται στα 0,2 mm. Ελάχιστη απόσταση μεταξύ δύο διαφορετικών συσκευασιών BGA (εάν διατηρείται στα 0,2 mm). Ωστόσο, εάν οι απαιτήσεις είναι διαφορετικές, επικοινωνήστε με τη RAYPCB για αλλαγές στις απαιτούμενες λεπτομέρειες. Η απόσταση του μεγέθους συσκευασίας BGA φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Μελλοντική συσκευασία BGA

Είναι αναμφισβήτητο ότι η συσκευασία BGA θα ηγηθεί της αγοράς ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών προϊόντων στο μέλλον. Το μέλλον της συσκευασίας BGA είναι σταθερό και θα είναι στην αγορά για αρκετό καιρό. Ωστόσο, ο τρέχων ρυθμός τεχνολογικής προόδου είναι πολύ γρήγορος και αναμένεται ότι στο εγγύς μέλλον θα υπάρξει ένας άλλος τύπος πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος που να είναι πιο αποδοτικός από τη συσκευασία BGA. Ωστόσο, η πρόοδος στην τεχνολογία έχει φέρει επίσης ζητήματα πληθωρισμού και κόστους στον κόσμο των ηλεκτρονικών. Ως εκ τούτου, θεωρείται δεδομένο ότι η συσκευασία BGA θα προχωρήσει πολύ στη βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών λόγω κόστους-αποτελεσματικότητας και αντοχής. Επιπλέον, υπάρχουν πολλοί τύποι πακέτων BGA και οι διαφορές στους τύπους τους αυξάνουν τη σημασία των πακέτων BGA. Για παράδειγμα, εάν ορισμένοι τύποι πακέτων BGA δεν είναι κατάλληλοι για ηλεκτρονικά προϊόντα, θα χρησιμοποιηθούν άλλοι τύποι πακέτων BGA.