รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของBGA PCBกระดาน

แผงวงจรพิมพ์ Ball Grid Array (BGA) (PCB) เป็นแพ็คเกจการยึดพื้นผิว PCB ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับวงจรรวม บอร์ด BGA ใช้ในแอปพลิเคชันที่มีการติดตั้งพื้นผิวอย่างถาวรตัวอย่างเช่นในอุปกรณ์เช่นไมโครโปรเซสเซอร์ เหล่านี้เป็นแผงวงจรพิมพ์แบบใช้แล้วทิ้งและไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ บอร์ด BGA มีพินเชื่อมต่อระหว่างกันมากกว่า PCB ทั่วไป แต่ละจุดบนกระดาน BGA สามารถบัดกรีได้อย่างอิสระ การเชื่อมต่อทั้งหมดของ PCB เหล่านี้จะกระจายออกไปในรูปแบบของเมทริกซ์สม่ำเสมอหรือกริดพื้นผิว PCB เหล่านี้ได้รับการออกแบบเพื่อให้สามารถใช้งานด้านล่างทั้งหมดได้อย่างง่ายดายแทนที่จะใช้พื้นที่ส่วนปลาย

หมุดของแพ็คเกจ BGA นั้นสั้นกว่า PCB ปกติมากเพราะมีรูปร่างที่เป็นปริมณฑลเท่านั้น ด้วยเหตุนี้จึงให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นด้วยความเร็วที่สูงขึ้น การเชื่อม BGA ต้องการการควบคุมที่แม่นยำและมักจะได้รับคำแนะนำจากเครื่องจักรอัตโนมัติ นี่คือเหตุผลที่อุปกรณ์ BGA ไม่เหมาะสำหรับการติดตั้งซ็อกเก็ต

เทคโนโลยีบัดกรี BGA บรรจุภัณฑ์

เตาอบ reflow ใช้ในการประสานแพ็คเกจ BGA ไปยังแผงวงจรพิมพ์ เมื่อการหลอมละลายของลูกบอลบัดกรีเริ่มต้นภายในเตาอบความตึงเครียดบนพื้นผิวของลูกบอลหลอมเหลวจะช่วยให้แพคเกจจัดตำแหน่งในตำแหน่งจริงบน PCB กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปจนกว่าแพ็คเกจจะถูกลบออกจากเตาอบเย็นและกลายเป็นของแข็ง เพื่อที่จะมีข้อต่อประสานที่ทนทานกระบวนการบัดกรีควบคุมสำหรับแพ็คเกจ BGA นั้นมีความจำเป็นมากและต้องไปถึงอุณหภูมิที่ต้องการ เมื่อใช้เทคนิคการบัดกรีที่เหมาะสมมันจะกำจัดความเป็นไปได้ของการลัดวงจรใด ๆ

ข้อดีของบรรจุภัณฑ์ BGA

มีข้อดีมากมายสำหรับบรรจุภัณฑ์ BGA แต่มีเพียงผู้เชี่ยวชาญด้านบนเท่านั้นที่มีรายละเอียดด้านล่าง

1. บรรจุภัณฑ์ BGA ใช้พื้นที่ PCB ได้อย่างมีประสิทธิภาพ: การใช้ BGA บรรจุภัณฑ์นำทางการใช้ส่วนประกอบขนาดเล็กและรอยเท้าที่เล็กลง แพ็คเกจเหล่านี้ยังช่วยประหยัดพื้นที่เพียงพอสำหรับการปรับแต่งใน PCB ซึ่งจะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพ

2. ประสิทธิภาพการทำงานทางไฟฟ้าและความร้อนที่ดีขึ้น: ขนาดของแพ็คเกจ BGA มีขนาดเล็กมากดังนั้น PCB เหล่านี้จะกระจายความร้อนน้อยลงและกระบวนการกระจายตัวนั้นใช้งานง่าย เมื่อใดก็ตามที่มีการติดตั้งเวเฟอร์ซิลิกอนอยู่ด้านบนความร้อนส่วนใหญ่จะถูกถ่ายโอนโดยตรงไปยังกริดบอล อย่างไรก็ตามด้วยการติดตั้งซิลิกอนที่ด้านล่างซิลิคอนตายเชื่อมต่อกับด้านบนของแพ็คเกจ นี่คือเหตุผลที่ถือว่าเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับเทคโนโลยีการระบายความร้อน ไม่มีหมุดที่โค้งงอหรือบอบบางในแพ็คเกจ BGA ดังนั้นความทนทานของ PCB เหล่านี้จะเพิ่มขึ้นในขณะเดียวกันก็มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดี

3. ปรับปรุงผลกำไรการผลิตผ่านการบัดกรีที่ดีขึ้น: แผ่นของแพ็คเกจ BGA มีขนาดใหญ่พอที่จะทำให้ง่ายต่อการประสานและจัดการได้ง่าย ดังนั้นความสะดวกในการเชื่อมและการจัดการทำให้การผลิตเร็วมาก แผ่น PCB ที่ใหญ่กว่าเหล่านี้สามารถทำใหม่ได้อย่างง่ายดายหากจำเป็น

4. ลดความเสี่ยงของความเสียหาย: แพ็คเกจ BGA เป็นบัดกรีของโซลิดสเตตจึงให้ความทนทานและความทนทานในทุกสภาพ

จาก 5. ลดต้นทุน: ข้อดีข้างต้นช่วยลดต้นทุนของบรรจุภัณฑ์ BGA การใช้แผงวงจรพิมพ์อย่างมีประสิทธิภาพให้โอกาสต่อไปในการประหยัดวัสดุและปรับปรุงประสิทธิภาพเทอร์โมอิเล็กทริกช่วยให้มั่นใจว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คุณภาพสูงและลดข้อบกพร่อง

ข้อเสียของบรรจุภัณฑ์ BGA

ต่อไปนี้เป็นข้อเสียของแพ็คเกจ BGA ที่อธิบายไว้ในรายละเอียด

1. กระบวนการตรวจสอบเป็นเรื่องยากมาก: มันยากมากที่จะตรวจสอบวงจรในระหว่างกระบวนการบัดกรีส่วนประกอบไปยังแพ็คเกจ BGA มันยากมากที่จะตรวจสอบความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นในแพ็คเกจ BGA หลังจากแต่ละองค์ประกอบถูกบัดกรีแพคเกจนั้นยากที่จะอ่านและตรวจสอบ แม้ว่าจะพบข้อผิดพลาดใด ๆ ในระหว่างกระบวนการตรวจสอบ แต่ก็ยากที่จะแก้ไข ดังนั้นเพื่ออำนวยความสะดวกในการตรวจสอบใช้เทคโนโลยีการสแกน CT และ X-ray ที่มีราคาแพงมาก

2. ปัญหาความน่าเชื่อถือ: แพ็คเกจ BGA มีความอ่อนไหวต่อความเครียด ความเปราะบางนี้เกิดจากความเครียดที่โค้งงอ ความเครียดการดัดงอนี้ทำให้เกิดปัญหาความน่าเชื่อถือในแผงวงจรที่พิมพ์ออกมาเหล่านี้ แม้ว่าปัญหาความน่าเชื่อถือนั้นหายากในแพ็คเกจ BGA แต่ความเป็นไปได้ก็มีอยู่เสมอ

เทคโนโลยี BGA Packaged RayPCB

เทคโนโลยีที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับขนาดแพ็คเกจ BGA ที่ใช้โดย RAYPCB คือ 0.3 มม. และระยะทางต่ำสุดที่ต้องอยู่ระหว่างวงจรจะถูกเก็บรักษาไว้ที่ 0.2 มม. ระยะห่างขั้นต่ำระหว่างแพ็คเกจ BGA ที่แตกต่างกันสองแบบ (ถ้าเก็บรักษาไว้ที่ 0.2 มม.) อย่างไรก็ตามหากข้อกำหนดแตกต่างกันโปรดติดต่อ RAYPCB สำหรับการเปลี่ยนแปลงรายละเอียดที่จำเป็น ระยะทางของขนาดแพ็คเกจ BGA แสดงในรูปด้านล่าง

บรรจุภัณฑ์ BGA ในอนาคต

ไม่อาจปฏิเสธได้ว่าบรรจุภัณฑ์ BGA จะนำไปสู่ตลาดผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคต อนาคตของบรรจุภัณฑ์ BGA นั้นแข็งแกร่งและจะอยู่ในตลาดมาระยะหนึ่งแล้ว อย่างไรก็ตามอัตราความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในปัจจุบันนั้นเร็วมากและคาดว่าในอนาคตอันใกล้จะมีแผงวงจรพิมพ์อีกประเภทหนึ่งที่มีประสิทธิภาพมากกว่าบรรจุภัณฑ์ BGA อย่างไรก็ตามความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีได้นำปัญหาเงินเฟ้อและต้นทุนมาสู่โลกอิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้นจึงสันนิษฐานว่าบรรจุภัณฑ์ BGA จะไปไกลในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากเหตุผลที่คุ้มค่าและความทนทาน นอกจากนี้ยังมีแพ็คเกจ BGA หลายประเภทและความแตกต่างในประเภทของพวกเขาเพิ่มความสำคัญของแพ็คเกจ BGA ตัวอย่างเช่นหากแพ็คเกจ BGA บางประเภทไม่เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์จะใช้แพ็คเกจ BGA ประเภทอื่น ๆ