معرفی مزایا و معایبPCB BGAهیئت مدیره

برد مدار چاپی آرایه شبکه توپ (BGA) (PCB) یک بسته مدار چاپی روی سطح است که به طور خاص برای مدارهای مجتمع طراحی شده است. بردهای BGA در کاربردهایی که نصب روی سطح دائمی است، به عنوان مثال در دستگاه هایی مانند ریزپردازنده ها استفاده می شود. اینها بردهای مدار چاپی یکبار مصرف هستند و قابل استفاده مجدد نیستند. بردهای BGA نسبت به PCB های معمولی پین های اتصال بیشتری دارند. هر نقطه روی برد BGA را می توان به طور مستقل لحیم کرد. تمام اتصالات این PCB ها به شکل یک ماتریس یکنواخت یا شبکه سطحی پخش می شوند. این PCB ها به گونه ای طراحی شده اند که به جای استفاده از ناحیه محیطی، بتوان از کل قسمت زیرین به راحتی استفاده کرد.

پین های یک بسته BGA بسیار کوتاهتر از PCB معمولی هستند زیرا فقط شکل محیطی دارند. به همین دلیل عملکرد بهتری در سرعت های بالاتر ارائه می دهد. جوشکاری BGA نیاز به کنترل دقیق دارد و اغلب توسط ماشین های خودکار هدایت می شود. به همین دلیل است که دستگاه های BGA برای نصب سوکت مناسب نیستند.

تکنولوژی لحیم کاری بسته بندی BGA

برای لحیم کردن بسته BGA به برد مدار چاپی از یک اجاق جریان مجدد استفاده می شود. هنگامی که ذوب گلوله های لحیم کاری در داخل کوره شروع می شود، کشش روی سطح توپ های مذاب بسته را در موقعیت واقعی خود روی PCB نگه می دارد. این روند تا زمانی ادامه می یابد که بسته از فر خارج شده و خنک شود و جامد شود. برای داشتن اتصالات لحیم کاری بادوام، فرآیند لحیم کاری کنترل شده برای پکیج BGA بسیار ضروری است و باید به دمای مورد نیاز برسد. هنگامی که از تکنیک های لحیم کاری مناسب استفاده می شود، امکان اتصال کوتاه نیز از بین می رود.

مزایای بسته بندی BGA

بسته بندی BGA مزایای زیادی دارد، اما تنها مزیت های برتر در زیر توضیح داده شده است.

1. بسته بندی BGA از فضای PCB به طور موثر استفاده می کند: استفاده از بسته بندی BGA استفاده از اجزای کوچکتر و ردپای کوچکتر را راهنمایی می کند. این بسته ها همچنین به صرفه جویی در فضای کافی برای سفارشی سازی در PCB کمک می کنند و در نتیجه کارایی آن را افزایش می دهند.

2. بهبود عملکرد الکتریکی و حرارتی: اندازه بسته های BGA بسیار کوچک است، بنابراین این PCB ها گرمای کمتری را دفع می کنند و فرآیند اتلاف به راحتی قابل پیاده سازی است. هر زمان که یک ویفر سیلیکونی روی آن نصب شود، بیشتر گرما مستقیماً به شبکه توپ منتقل می شود. با این حال، با نصب قالب سیلیکونی در پایین، قالب سیلیکونی به بالای بسته متصل می شود. به همین دلیل است که بهترین انتخاب برای فناوری خنک کننده در نظر گرفته می شود. هیچ پین قابل خم شدن یا شکننده ای در بسته BGA وجود ندارد، بنابراین دوام این PCB ها افزایش می یابد و در عین حال عملکرد الکتریکی خوبی را نیز تضمین می کند.

3. بهبود سود تولید از طریق لحیم کاری بهبودیافته: لنت های بسته های BGA به اندازه ای بزرگ هستند که لحیم کاری آنها را آسان می کند و کار با آنها را آسان می کند. بنابراین، سهولت در جوشکاری و جابجایی باعث می شود تا ساخت آن بسیار سریع باشد. لنت های بزرگتر این PCB ها نیز در صورت نیاز می توانند به راحتی دوباره کار شوند.

4. کاهش خطر آسیب: بسته BGA به حالت جامد لحیم شده است، بنابراین دوام و دوام قوی را در هر شرایطی ارائه می دهد.

از 5. کاهش هزینه ها: مزایای فوق به کاهش هزینه بسته بندی BGA کمک می کند. استفاده کارآمد از بردهای مدار چاپی فرصت های بیشتری برای صرفه جویی در مواد و بهبود عملکرد ترموالکتریک فراهم می کند و به اطمینان از کیفیت بالای الکترونیک و کاهش عیوب کمک می کند.

معایب بسته بندی BGA

در زیر به برخی از معایب بسته های BGA اشاره شده است که به تفصیل شرح داده شده است.

1. فرآیند بازرسی بسیار دشوار است: بررسی مدار در طول فرآیند لحیم کاری قطعات به بسته BGA بسیار دشوار است. بررسی ایرادات احتمالی در بسته BGA بسیار دشوار است. پس از لحیم کاری هر جزء، خواندن و بازرسی بسته دشوار است. حتی اگر خطایی در فرآیند بررسی یافت شود، رفع آن مشکل خواهد بود. بنابراین، برای تسهیل بازرسی، از فناوری های سی تی اسکن و اشعه ایکس بسیار گران قیمت استفاده می شود.

2. مسائل مربوط به قابلیت اطمینان: بسته های BGA مستعد استرس هستند. این شکنندگی به دلیل تنش خمشی است. این تنش خمشی باعث مشکلات قابلیت اطمینان در این بردهای مدار چاپی می شود. اگرچه مسائل مربوط به قابلیت اطمینان در بسته های BGA نادر است، اما این امکان همیشه وجود دارد.

فناوری RayPCB بسته بندی شده BGA

متداول ترین فناوری مورد استفاده برای اندازه بسته بندی BGA که توسط RayPCB استفاده می شود 0.3 میلی متر است و حداقل فاصله ای که باید بین مدارها باشد 0.2 میلی متر است. حداقل فاصله بین دو بسته BGA مختلف (اگر در 0.2 میلی متر حفظ شود). با این حال، اگر الزامات متفاوت است، لطفاً برای تغییرات در جزئیات مورد نیاز با RAYPCB تماس بگیرید. فاصله اندازه بسته BGA در شکل زیر نشان داده شده است.

بسته بندی BGA آینده

غیرقابل انکار است که بسته بندی BGA در آینده پیشتاز بازار محصولات الکتریکی و الکترونیکی خواهد بود. آینده بسته بندی BGA محکم است و برای مدتی طولانی در بازار خواهد بود. با این حال، سرعت پیشرفت تکنولوژی در حال حاضر بسیار سریع است و انتظار می رود در آینده نزدیک، نوع دیگری از برد مدار چاپی وجود داشته باشد که کارایی بیشتری نسبت به بسته بندی BGA دارد. با این حال، پیشرفت در فناوری، تورم و مسائل مربوط به هزینه را نیز به دنیای الکترونیک آورده است. بنابراین، فرض بر این است که بسته بندی BGA به دلایل مقرون به صرفه و دوام، راه طولانی را در صنعت الکترونیک پیش خواهد برد. علاوه بر این، بسته های BGA انواع زیادی دارند که تفاوت در انواع آنها اهمیت بسته های BGA را افزایش می دهد. به عنوان مثال، اگر برخی از انواع بسته های BGA برای محصولات الکترونیکی مناسب نباشد، از انواع دیگر بسته های BGA استفاده می شود.