Cos'è Ball Grid Array (BGA)

In sintesi, BGA e LGA sono entrambi tipi di tecnologie di packaging elettronico utilizzati principalmente per il montaggio di componenti su un circuito stampato. Tuttavia, c'è una distinzione nelle loro connessioni elettriche. LGA si basa su pin o contatti, mentre BGA utilizza piccole sfere di saldatura.

Funziona utilizzando una griglia di sfere di saldatura o conduttori per facilitare la trasmissione di segnali elettrici dalla scheda del circuito integrato. A differenza del PGA, che utilizza pin, il BGA utilizza sfere di saldatura posizionate sulla scheda a circuiti stampati (PCB). Il PCB, attraverso l'uso di fili stampati conduttivi, fornisce supporto e connettività per i componenti elettronici.

Il package ball grid array (BGA) è disponibile in varie dimensioni, da 17 mm x 17 mm a 35 mm x 35 mm. Offre pitch delle sfere di 0,8 mm e 1,0 mm, risultando in un numero di sfere che varia da 208 a 976 sfere. Inoltre, i package PBGA sono disponibili in design di substrato a 2 e 4 strati.

I componenti BGA sono un tipo specifico di componenti che sono altamente sensibili all'umidità e alla temperatura. Pertanto, è fondamentale conservarli in un ambiente asciutto con una temperatura costante. Inoltre, gli operatori devono attenersi rigorosamente al processo tecnologico operativo per evitare qualsiasi impatto negativo sui componenti prima dell'assemblaggio.

FPGA, abbreviazione di field programmable gate array, è un circuito integrato che può essere personalizzato da un progettista dopo la sua fabbricazione. D'altra parte, BGA, che sta per ball grid array, è un sistema di packaging per circuiti integrati che utilizza un array di sfere di saldatura per collegare il substrato ai pinout del package.

Nei package BGA, viene utilizzato un substrato organico al posto di un telaio di piombo. Il substrato è tipicamente composto da bismaleimide triazina o poliimmide. Il chip è posizionato sopra il substrato, mentre le sfere di saldatura situate sulla parte inferiore del substrato stabiliscono i collegamenti con il circuito stampato.

Come con tutti i package BGA, i package FBGA utilizzano sfere di saldatura disposte in una griglia o array nella parte inferiore del corpo del package per il collegamento elettrico esterno. Tuttavia, il package FBGA si distingue per essere quasi a dimensione di chip, con un corpo più piccolo e sottile rispetto al package BGA standard.

Una volta eliminato tutto lo stagno in eccesso, è possibile risaldare il BGA. La risaldatura comporta l'utilizzo di uno stencil per posizionare nuove sfere di saldatura sul BGA. Dopo aver rimosso lo stagno in eccesso e aver risaldato il BGA, i componenti e il PCB possono essere risaldati e riattaccati.

Il BGA è più costoso del QFP a causa del costo più elevato del pannello laminato e della resina associati al substrato che trasporta i componenti. Il BGA utilizza resina BT, ceramica e supporti in resina poliammidica, che sono più costosi, mentre il QFP utilizza resina per stampaggio plastica e telai di piombo in lamiera, che sono più economici.

L'elettronica LGA (Land Grid Array) è simile ai BGA, ma differisce in quanto le parti LGA non hanno sfere di saldatura come conduttori. Invece, hanno una superficie piatta con pad. Gli LGA sono comunemente usati come interfaccia fisica per i microprocessori e possono essere collegati al dispositivo tramite un socket LGA o saldandoli direttamente al PCB.