Co to jest Ball Grid Array (BGA)

Podsumowując, BGA i LGA to oba rodzaje technologii pakowania elektroniki, stosowane głównie do montażu komponentów na płytce drukowanej. Istnieje jednak różnica w ich połączeniach elektrycznych. LGA opiera się na pinach lub stykach, podczas gdy BGA wykorzystuje małe kulki lutownicze.

Działa poprzez wykorzystanie siatki kulek lutowniczych lub wyprowadzeń w celu ułatwienia transmisji sygnałów elektrycznych z płytki układu scalonego. W przeciwieństwie do PGA, który wykorzystuje piny, BGA wykorzystuje kulki lutownicze, które są umieszczone na płytce drukowanej (PCB). PCB, dzięki zastosowaniu przewodzących drukowanych przewodów, zapewnia wsparcie i łączność dla komponentów elektronicznych.

Pakiet ball grid array (BGA) jest dostępny w różnych rozmiarach, od 17 mm x 17 mm do 35 mm x 35 mm. Oferuje rastry kulek 0,8 mm i 1,0 mm, co daje liczbę kulek w zakresie od 208 do 976 kulek. Dodatkowo, pakiety PBGA są dostępne w wersjach z 2 i 4 warstwowymi konstrukcjami podłoża.

Komponenty BGA to specyficzny rodzaj komponentów, które są bardzo wrażliwe na wilgotność i temperaturę. Dlatego kluczowe jest przechowywanie ich w suchym środowisku o stałej temperaturze. Dodatkowo, operatorzy muszą ściśle przestrzegać procesu technologicznego operacji, aby zapobiec negatywnemu wpływowi na komponenty przed montażem.

FPGA, skrót od field programmable gate array, to układ scalony, który może być dostosowywany przez projektanta po jego wyprodukowaniu. Z drugiej strony, BGA, czyli ball grid array, to system pakowania układów scalonych, który wykorzystuje matrycę kulek lutowniczych do połączenia podłoża z wyprowadzeniami obudowy.

W obudowach BGA zamiast ramy ołowianej stosuje się podłoże organiczne. Podłoże składa się zazwyczaj z bismaleimidu triazyny lub poliimidu. Układ scalony jest umieszczony na górze podłoża, a kulki lutownicze znajdujące się na spodniej stronie podłoża tworzą połączenia z płytką drukowaną.

Podobnie jak w przypadku wszystkich obudów BGA, obudowy FBGA wykorzystują kulki lutownicze ułożone w siatkę lub matrycę na spodzie obudowy w celu zewnętrznego połączenia elektrycznego. Jednak obudowa FBGA wyróżnia się rozmiarem zbliżonym do skali chipu, charakteryzując się mniejszą i cieńszą obudową w porównaniu ze standardową obudową BGA.

Po usunięciu całego nadmiaru lutu można ponownie kulkować BGA. Ponowne kulkowanie polega na użyciu szablonu do umieszczenia nowych kulek lutowniczych na BGA. Po usunięciu nadmiaru lutu i ponownym kulkowaniu BGA, komponenty i PCB można ponownie przylutować i ponownie przymocować.

BGA jest droższe niż QFP ze względu na wyższy koszt płyty laminowanej i żywicy związany z podłożem, które przenosi komponenty. BGA wykorzystuje żywicę BT, ceramikę i nośniki z żywicy poliimidowej, które są droższe, podczas gdy QFP wykorzystuje żywicę do formowania tworzyw sztucznych i metalowe ramy ołowiane, które są tańsze.

Elektronika LGA (Land Grid Array) jest podobna do BGA, ale różni się tym, że części LGA nie mają kulek lutowniczych jako wyprowadzeń. Zamiast tego mają płaską powierzchnię z polami kontaktowymi. LGA są powszechnie używane jako fizyczny interfejs dla mikroprocesorów i mogą być podłączane do urządzenia za pomocą gniazda LGA lub przez przylutowanie ich bezpośrednio do PCB.