ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของบีจีเอ PCBกระดาน

แผงวงจรพิมพ์ (PCB) แบบ Ball Grid Array (BGA) เป็นแพ็คเกจ PCB แบบยึดบนพื้นผิวที่ออกแบบมาสำหรับวงจรรวมโดยเฉพาะบอร์ด BGA ใช้ในการใช้งานที่ต้องติดตั้งบนพื้นผิวแบบถาวร เช่น ในอุปกรณ์ เช่น ไมโครโปรเซสเซอร์เหล่านี้เป็นแผงวงจรพิมพ์แบบใช้แล้วทิ้งและไม่สามารถนำมาใช้ซ้ำได้บอร์ด BGA มีพินเชื่อมต่อระหว่างกันมากกว่า PCB ทั่วไปแต่ละจุดบนบอร์ด BGA สามารถบัดกรีได้อย่างอิสระการเชื่อมต่อทั้งหมดของ PCB เหล่านี้จะกระจายออกไปในรูปแบบของเมทริกซ์หรือตารางพื้นผิวที่สม่ำเสมอPCB เหล่านี้ได้รับการออกแบบเพื่อให้สามารถใช้ด้านล่างทั้งหมดได้อย่างง่ายดาย แทนที่จะใช้เพียงพื้นที่ต่อพ่วง

หมุดของแพ็คเกจ BGA นั้นสั้นกว่า PCB ทั่วไปมาก เนื่องจากมีรูปทรงแบบเส้นรอบวงเท่านั้นด้วยเหตุนี้ มันจึงให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นที่ความเร็วที่สูงขึ้นการเชื่อม BGA จำเป็นต้องมีการควบคุมที่แม่นยำ และมักได้รับคำแนะนำจากเครื่องจักรอัตโนมัตินี่คือสาเหตุที่อุปกรณ์ BGA ไม่เหมาะสำหรับการติดตั้งซ็อกเก็ต

เทคโนโลยีการบัดกรีบรรจุภัณฑ์ BGA

เตาอบ reflow ใช้เพื่อบัดกรีแพ็คเกจ BGA เข้ากับแผงวงจรพิมพ์เมื่อการละลายของลูกบอลบัดกรีเริ่มต้นภายในเตาอบ ความตึงเครียดบนพื้นผิวของลูกบอลที่หลอมละลายจะทำให้บรรจุภัณฑ์อยู่ในตำแหน่งจริงบน PCBกระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนกระทั่งนำบรรจุภัณฑ์ออกจากเตาอบ เย็นลงและแข็งตัวเพื่อให้มีข้อต่อบัดกรีที่ทนทาน กระบวนการบัดกรีแบบควบคุมสำหรับแพ็คเกจ BGA จึงมีความจำเป็นมากและต้องถึงอุณหภูมิที่ต้องการเมื่อใช้เทคนิคการบัดกรีที่เหมาะสม จะช่วยลดโอกาสที่จะเกิดไฟฟ้าลัดวงจรอีกด้วย

ข้อดีของบรรจุภัณฑ์ BGA

มีข้อดีหลายประการสำหรับบรรจุภัณฑ์ BGA แต่เฉพาะข้อดีอันดับต้น ๆ เท่านั้นที่มีรายละเอียดด้านล่าง

1. บรรจุภัณฑ์ BGA ใช้พื้นที่ PCB อย่างมีประสิทธิภาพ: การใช้บรรจุภัณฑ์ BGA เป็นแนวทางในการใช้ส่วนประกอบขนาดเล็กและใช้พื้นที่น้อยลงแพ็คเกจเหล่านี้ยังช่วยประหยัดพื้นที่เพียงพอสำหรับการปรับแต่งใน PCB ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ

2. ปรับปรุงประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและความร้อน: ขนาดของแพ็คเกจ BGA มีขนาดเล็กมาก ดังนั้น PCB เหล่านี้จึงกระจายความร้อนน้อยลง และกระบวนการกระจายก็ใช้งานง่ายเมื่อใดก็ตามที่ติดตั้งแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนไว้ด้านบน ความร้อนส่วนใหญ่จะถูกถ่ายโอนไปยังตะแกรงลูกบอลโดยตรงอย่างไรก็ตาม เมื่อติดตั้งแม่พิมพ์ซิลิโคนไว้ที่ด้านล่าง แม่พิมพ์ซิลิโคนจะเชื่อมต่อกับด้านบนของบรรจุภัณฑ์ด้วยเหตุนี้จึงถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับเทคโนโลยีระบายความร้อนไม่มีพินที่โค้งงอหรือเปราะบางในแพ็คเกจ BGA ดังนั้นความทนทานของ PCB เหล่านี้จึงเพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกันก็รับประกันประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดีอีกด้วย

3. เพิ่มผลกำไรจากการผลิตผ่านการบัดกรีที่ได้รับการปรับปรุง: แผ่นของบรรจุภัณฑ์ BGA มีขนาดใหญ่พอที่จะทำให้บัดกรีง่ายและง่ายต่อการจัดการดังนั้นการเชื่อมและการจัดการที่ง่ายทำให้สามารถผลิตได้เร็วมากแผ่น PCB ขนาดใหญ่เหล่านี้สามารถนำกลับมาทำใหม่ได้อย่างง่ายดายหากจำเป็น

4. ลดความเสี่ยงของความเสียหาย: แพคเกจ BGA เป็นแบบโซลิดสเตตบัดกรี จึงให้ความทนทานและความทนทานที่แข็งแกร่งในทุกสภาวะ

จาก 5. ลดต้นทุน: ข้อดีข้างต้นช่วยลดต้นทุนของบรรจุภัณฑ์ BGAการใช้แผงวงจรพิมพ์อย่างมีประสิทธิภาพช่วยเพิ่มโอกาสในการประหยัดวัสดุและปรับปรุงประสิทธิภาพของเทอร์โมอิเล็กทริก ช่วยให้มั่นใจในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คุณภาพสูงและลดข้อบกพร่อง

ข้อเสียของบรรจุภัณฑ์ BGA

ต่อไปนี้เป็นข้อเสียบางประการของแพ็คเกจ BGA ซึ่งอธิบายโดยละเอียด

1. กระบวนการตรวจสอบเป็นเรื่องยากมาก: การตรวจสอบวงจรในระหว่างกระบวนการบัดกรีส่วนประกอบเข้ากับแพ็คเกจ BGA เป็นเรื่องยากมากการตรวจสอบข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นในแพ็คเกจ BGA เป็นเรื่องยากมากหลังจากบัดกรีส่วนประกอบแต่ละส่วนแล้ว จะอ่านและตรวจสอบบรรจุภัณฑ์ได้ยากแม้ว่าจะพบข้อผิดพลาดใดๆ ในระหว่างขั้นตอนการตรวจสอบ แต่ก็ยากที่จะแก้ไขได้ดังนั้น เพื่ออำนวยความสะดวกในการตรวจสอบ จึงมีการใช้เทคโนโลยี CT scan และ X-ray ที่มีราคาแพงมาก

2. ปัญหาด้านความน่าเชื่อถือ: แพ็คเกจ BGA มีความเสี่ยงต่อความเครียดความเปราะบางนี้เกิดจากการดัดงอความเค้นดัดงอนี้ทำให้เกิดปัญหาความน่าเชื่อถือในแผงวงจรพิมพ์เหล่านี้แม้ว่าปัญหาด้านความน่าเชื่อถือจะพบได้ยากในแพ็คเกจ BGA แต่ก็มีความเป็นไปได้อยู่เสมอ

เทคโนโลยี RayPCB ที่บรรจุ BGA

เทคโนโลยีที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับขนาดแพ็คเกจ BGA ที่ RayPCB ใช้คือ 0.3 มม. และระยะห่างขั้นต่ำที่ต้องอยู่ระหว่างวงจรจะคงไว้ที่ 0.2 มม.ระยะห่างขั้นต่ำระหว่างแพ็คเกจ BGA สองชุดที่แตกต่างกัน (หากคงไว้ที่ 0.2 มม.)อย่างไรก็ตาม หากข้อกำหนดแตกต่างออกไป โปรดติดต่อ RAYPCB เพื่อเปลี่ยนแปลงรายละเอียดที่จำเป็นระยะทางของขนาดบรรจุภัณฑ์ BGA แสดงในรูปด้านล่าง

บรรจุภัณฑ์ BGA ในอนาคต

ปฏิเสธไม่ได้ว่าบรรจุภัณฑ์ BGA จะเป็นผู้นำตลาดผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคตอนาคตของบรรจุภัณฑ์ BGA นั้นแข็งแกร่งและจะอยู่ในตลาดอีกระยะหนึ่งอย่างไรก็ตามอัตราความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในปัจจุบันนั้นเร็วมาก และคาดว่าในอนาคตอันใกล้นี้จะมีแผงวงจรพิมพ์ประเภทอื่นที่มีประสิทธิภาพมากกว่าบรรจุภัณฑ์ BGAอย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยียังนำปัญหาเงินเฟ้อและต้นทุนมาสู่โลกอิเล็กทรอนิกส์อีกด้วยดังนั้นจึงสันนิษฐานว่าบรรจุภัณฑ์ BGA จะไปได้ไกลในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากเหตุผลด้านความคุ้มค่าและความทนทานนอกจากนี้ ยังมีแพ็คเกจ BGA หลายประเภท และความแตกต่างในประเภททำให้แพ็คเกจ BGA มีความสำคัญมากขึ้นตัวอย่างเช่น หากแพ็คเกจ BGA บางประเภทไม่เหมาะกับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ ก็จะใช้แพ็คเกจ BGA ประเภทอื่น