के फायदे और नुकसान का परिचयबीजीए पीसीबीतख़्ता

बॉल ग्रिड ऐरे (बीजीए) मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) एक सतह माउंट पैकेज पीसीबी है जिसे विशेष रूप से एकीकृत सर्किट के लिए डिज़ाइन किया गया है। बीजीए बोर्ड का उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जहां सतह पर माउंटिंग स्थायी होती है, उदाहरण के लिए, माइक्रोप्रोसेसर जैसे उपकरणों में। ये डिस्पोजेबल मुद्रित सर्किट बोर्ड हैं और इनका पुन: उपयोग नहीं किया जा सकता है। BGA बोर्ड में नियमित PCB की तुलना में अधिक इंटरकनेक्ट पिन होते हैं। BGA बोर्ड के प्रत्येक बिंदु को स्वतंत्र रूप से सोल्डर किया जा सकता है। इन पीसीबी के संपूर्ण कनेक्शन एक समान मैट्रिक्स या सतह ग्रिड के रूप में फैले हुए हैं। इन पीसीबी को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि केवल परिधीय क्षेत्र का उपयोग करने के बजाय पूरे निचले हिस्से का आसानी से उपयोग किया जा सकता है।

BGA पैकेज के पिन नियमित पीसीबी की तुलना में बहुत छोटे होते हैं क्योंकि इसमें केवल परिधि प्रकार का आकार होता है। इस कारण यह उच्च गति पर बेहतर प्रदर्शन प्रदान करता है। बीजीए वेल्डिंग के लिए सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है और इसे अक्सर स्वचालित मशीनों द्वारा निर्देशित किया जाता है। यही कारण है कि BGA डिवाइस सॉकेट माउंटिंग के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

सोल्डरिंग तकनीक बीजीए पैकेजिंग

मुद्रित सर्किट बोर्ड में बीजीए पैकेज को सोल्डर करने के लिए एक रिफ्लो ओवन का उपयोग किया जाता है। जब सोल्डर गेंदों का पिघलना ओवन के अंदर शुरू होता है, तो पिघली हुई गेंदों की सतह पर तनाव पैकेज को पीसीबी पर उसकी वास्तविक स्थिति में संरेखित रखता है। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि पैकेज को ओवन से निकाल न लिया जाए, ठंडा न कर लिया जाए और ठोस न बना लिया जाए। टिकाऊ सोल्डर जोड़ों के लिए, बीजीए पैकेज के लिए नियंत्रित सोल्डरिंग प्रक्रिया बहुत आवश्यक है और इसे आवश्यक तापमान तक पहुंचना चाहिए। जब उचित सोल्डरिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है, तो यह शॉर्ट सर्किट की किसी भी संभावना को समाप्त कर देता है।

बीजीए पैकेजिंग के लाभ

बीजीए पैकेजिंग के कई फायदे हैं, लेकिन नीचे केवल शीर्ष फायदों के बारे में विस्तार से बताया गया है।

1. बीजीए पैकेजिंग पीसीबी स्पेस का कुशलतापूर्वक उपयोग करती है: बीजीए पैकेजिंग का उपयोग छोटे घटकों और छोटे पदचिह्न के उपयोग को निर्देशित करता है। ये पैकेज पीसीबी में अनुकूलन के लिए पर्याप्त जगह बचाने में भी मदद करते हैं, जिससे इसकी प्रभावशीलता बढ़ जाती है।

2. बेहतर विद्युत और थर्मल प्रदर्शन: बीजीए पैकेज का आकार बहुत छोटा है, इसलिए ये पीसीबी कम गर्मी खत्म करते हैं और अपव्यय प्रक्रिया को लागू करना आसान है। जब भी कोई सिलिकॉन वेफर शीर्ष पर लगाया जाता है, तो अधिकांश ऊष्मा सीधे बॉल ग्रिड में स्थानांतरित हो जाती है। हालाँकि, सिलिकॉन डाई नीचे की ओर लगी होने से, सिलिकॉन डाई पैकेज के शीर्ष से जुड़ जाती है। यही कारण है कि इसे कूलिंग तकनीक के लिए सबसे अच्छा विकल्प माना जाता है। बीजीए पैकेज में कोई मोड़ने योग्य या नाजुक पिन नहीं हैं, इसलिए इन पीसीबी का स्थायित्व बढ़ जाता है और साथ ही अच्छा विद्युत प्रदर्शन भी सुनिश्चित होता है।

3. बेहतर सोल्डरिंग के माध्यम से विनिर्माण लाभ में सुधार: बीजीए पैकेज के पैड इतने बड़े होते हैं कि उन्हें सोल्डर करना और संभालना आसान हो जाता है। इसलिए, वेल्डिंग और हैंडलिंग में आसानी के कारण इसका निर्माण बहुत तेजी से होता है। जरूरत पड़ने पर इन पीसीबी के बड़े पैड को भी आसानी से दोबारा तैयार किया जा सकता है।

4. क्षति के जोखिम को कम करें: बीजीए पैकेज सॉलिड-स्टेट सोल्डर है, इस प्रकार किसी भी स्थिति में मजबूत स्थायित्व और स्थायित्व प्रदान करता है।

5. लागत कम करें: उपरोक्त फायदे बीजीए पैकेजिंग की लागत को कम करने में मदद करते हैं। मुद्रित सर्किट बोर्डों का कुशल उपयोग सामग्री को बचाने और थर्मोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन में सुधार करने के और अवसर प्रदान करता है, जिससे उच्च गुणवत्ता वाले इलेक्ट्रॉनिक्स सुनिश्चित करने और दोषों को कम करने में मदद मिलती है।

​बीजीए पैकेजिंग के नुकसान

बीजीए पैकेज के कुछ नुकसान निम्नलिखित हैं, जिनका विस्तार से वर्णन किया गया है।

1. निरीक्षण प्रक्रिया बहुत कठिन है: BGA पैकेज में घटकों को सोल्डर करने की प्रक्रिया के दौरान सर्किट का निरीक्षण करना बहुत कठिन है। BGA पैकेज में किसी भी संभावित दोष की जाँच करना बहुत कठिन है। प्रत्येक घटक को सोल्डर करने के बाद, पैकेज को पढ़ना और निरीक्षण करना मुश्किल होता है। यदि चेकिंग के दौरान कोई त्रुटि पाई भी गई तो उसे ठीक करना मुश्किल होगा। इसलिए, निरीक्षण की सुविधा के लिए, बहुत महंगी सीटी स्कैन और एक्स-रे प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाता है।

2. विश्वसनीयता के मुद्दे: बीजीए पैकेज तनाव के प्रति संवेदनशील होते हैं। यह नाजुकता झुकने वाले तनाव के कारण होती है। यह झुकने वाला तनाव इन मुद्रित सर्किट बोर्डों में विश्वसनीयता संबंधी समस्याओं का कारण बनता है। हालाँकि बीजीए पैकेजों में विश्वसनीयता के मुद्दे दुर्लभ हैं, संभावना हमेशा मौजूद रहती है।

BGA पैकेज्ड RayPCB तकनीक

RayPCB द्वारा उपयोग किए जाने वाले BGA पैकेज आकार के लिए सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली तकनीक 0.3 मिमी है, और सर्किट के बीच की न्यूनतम दूरी 0.2 मिमी पर बनाए रखी जानी चाहिए। दो अलग-अलग बीजीए पैकेजों के बीच न्यूनतम अंतर (यदि 0.2 मिमी पर बनाए रखा जाता है)। हालाँकि, यदि आवश्यकताएँ भिन्न हैं, तो आवश्यक विवरण में परिवर्तन के लिए कृपया RAYPCB से संपर्क करें। BGA पैकेज आकार की दूरी नीचे दिए गए चित्र में दिखाई गई है।

भविष्य की बीजीए पैकेजिंग

यह निर्विवाद है कि बीजीए पैकेजिंग भविष्य में इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद बाजार का नेतृत्व करेगी। बीजीए पैकेजिंग का भविष्य ठोस है और यह काफी समय तक बाजार में रहेगा। हालाँकि, तकनीकी प्रगति की वर्तमान दर बहुत तेज़ है, और उम्मीद है कि निकट भविष्य में, एक अन्य प्रकार का मुद्रित सर्किट बोर्ड होगा जो बीजीए पैकेजिंग से अधिक कुशल होगा। हालाँकि, प्रौद्योगिकी में प्रगति ने इलेक्ट्रॉनिक्स जगत में मुद्रास्फीति और लागत के मुद्दे भी ला दिए हैं। इसलिए, यह माना जाता है कि लागत-प्रभावशीलता और स्थायित्व कारणों से बीजीए पैकेजिंग इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में काफी आगे तक जाएगी। इसके अलावा, BGA पैकेज कई प्रकार के होते हैं, और उनके प्रकारों में अंतर BGA पैकेज के महत्व को बढ़ा देता है। उदाहरण के लिए, यदि कुछ प्रकार के बीजीए पैकेज इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए उपयुक्त नहीं हैं, तो अन्य प्रकार के बीजीए पैकेज का उपयोग किया जाएगा।