Qué es el Ball Grid Array (BGA)

En resumen, BGA y LGA son dos tipos de tecnologías de embalaje electrónico que se utilizan principalmente para montar componentes en una placa de circuito impreso. Sin embargo, hay una diferencia en sus conexiones eléctricas. Los LGA se basan en clavijas o contactos, mientras que los BGA utilizan pequeñas bolas de soldadura.

Funciona utilizando una rejilla de bolas de soldadura o conductores para facilitar la transmisión de señales eléctricas desde la placa de circuito integrado. A diferencia del PGA, que utiliza clavijas, el BGA utiliza bolas de soldadura que se colocan en la placa de circuito impreso (PCB). La PCB, mediante el uso de hilos conductores impresos, proporciona soporte y conectividad a los componentes electrónicos.

El encapsulado BGA está disponible en varios tamaños, desde 17 mm x 17 mm hasta 35 mm x 35 mm. Ofrece pasos de bola de 0,8 mm y 1,0 mm, con un número de bolas que oscila entre 208 y 976 bolas. Además, los encapsulados PBGA están disponibles en diseños de sustrato de 2 y 4 capas.

Los componentes BGA son un tipo específico de componentes muy sensibles a la humedad y la temperatura. Por lo tanto, es crucial almacenarlos en un entorno seco con una temperatura constante. Además, los operarios deben respetar estrictamente el proceso tecnológico de operación para evitar cualquier impacto negativo en los componentes antes de su montaje.

FPGA, abreviatura de field programmable gate array (matriz de puertas programables en campo), es un circuito integrado que un diseñador puede personalizar una vez fabricado. Por otro lado, BGA, siglas de ball grid array, es un sistema de empaquetado de circuitos integrados que utiliza una matriz de bolas de soldadura para conectar el sustrato a las patillas del paquete.

En los paquetes BGA se utiliza un sustrato orgánico en lugar de un marco de plomo. El sustrato suele estar compuesto de bismaleimida triazina o poliimida. El chip se coloca en la parte superior del sustrato, mientras que las bolas de soldadura situadas en la parte inferior del sustrato establecen las conexiones con la placa de circuito.

Como todos los encapsulados BGA, los FBGA utilizan bolas de soldadura dispuestas en una rejilla o matriz en la parte inferior del cuerpo del encapsulado para la conexión eléctrica externa. Sin embargo, el encapsulado FBGA se distingue por tener un tamaño similar al de un chip, con un cuerpo más pequeño y delgado que el del encapsulado BGA estándar.

Una vez eliminado todo el exceso de soldadura, es posible reballingar la BGA. El reballing consiste en utilizar una plantilla para colocar nuevas esferas de soldadura en el BGA. Una vez eliminado el exceso de soldadura y reballingado el BGA, se pueden volver a soldar y pegar los componentes y la placa de circuito impreso.

BGA es más caro que QFP debido al mayor coste de la placa laminada y la resina asociada al sustrato que lleva los componentes. BGA utiliza soportes de resina BT, cerámica y resina de poliimida, que son más costosos, mientras que QFP utiliza resina de moldeo de plástico y marcos de plomo de lámina metálica, que son más baratos.

Los componentes electrónicos LGA (Land Grid Array) son similares a los BGA, pero se diferencian en que las piezas LGA no tienen bolas de soldadura como conductores. En su lugar, tienen una superficie plana con almohadillas. Los LGA suelen utilizarse como interfaz física para microprocesadores y pueden conectarse al dispositivo a través de un zócalo LGA o soldándolo directamente a la placa de circuito impreso.