BGA 対. LGA：PCB に合わせて正しい選択をしましょう

BGAはよく知られたパッケージですが、, 多くの人はまだ LGA との違いを理解していません. このテキストでは、BGA と LGA の詳細な比較が行われます。 このテキストでは、BGA と LGA の詳細な比較が行われます。, 購入の意思決定を支援します.

BGAとは

ボールグリッドアレイは、マイクロプロセッサを集積回路に固定するための表面付着パッケージ技術です。. 底にボールがいっぱい入っています, DIP や QPF よりも多くのリードを接続に提供します.

BGA: 長所と短所

高密度

BGAは限られたスペースに大量のピンを配置する必要があるという状況で生まれたソリューションです. ピンの高密度化が可能ですが、はんだブリッジのリスクは低くなります.

Tヘルマル C導電率

BGAのボールと基板の間, 熱伝導率が低い, そのため、パッケージ内部に組み込まれた熱が基板に容易に伝達され、IC の過熱を防ぐことができます。.

ボールの低インダクタンス

一般的なピンとの比較, ボールの形状が短いので不要なインダクタンスが減少します. に 高速PCB, 信号の歪みを防ぐことにも役立ちます.

NSオン延性 ボールの

しかしながら, ボールのような形状は別の問題を引き起こす, 非延性. ボールとボードの曲がりが異なるために、ボールとボードの間に非同期の曲がりがある場合 熱膨張係数, またはデバイスに加えられる機械的ストレス, はんだ付け箇所が壊れる可能性があります.

前者は、PCB と同様の熱特性を持つ材料を使用することで解決できます。. 例えば, PCB 製造にはセラミック タイプよりもプラスチック BGA を強くお勧めします. また、製造時の損傷を軽減するために、鉛フリーはんだ製品ラインを使用することをお勧めします。. 鉛フリーはんだ, RoHSに準拠しています, 高温下でも確実に動作します, 高い熱衝撃と高いG力. そうでなければ, PCBがリフローはんだを通過するとき, 枕の頭やパッドのクレーターなどの問題が発生する可能性があります.

後者の問題については, 機械的ストレス, アンダーフィル処理を行うことを強くお勧めします。. 簡単に言えば, 基板とデバイスの間にエポキシ化合物を注入する必要があります, デバイス全体を PCB に取り付けた後. 機械的ストレスに対処する 2 番目の方法は、緩衝材として延性コーティングを BGA パッケージに挿入することです。, そのため、ブリキのボールはパッケージの動きに従って自動調整されます。. 最後だが大事なことは, BGA パッケージと PCB の間にインターポーザを追加することは悪い解決策ではありません.

不便なテスト

BGAパッケージをはんだ付けした場合, 部品本体に覆われたはんだの問題を検査するのはそれほど簡単ではありません. BGAパッケージ底部の高品質なはんだ付けを確実にするため, 工場では通常、X線装置とCTスキャナーが採用されています. BGAパッケージのはんだ付け不良の場合, リワークステーションはそれを取り除くのに役立つ機械です. 赤外線または温風装置を搭載, 熱電対, はんだ付け不良によるパッケージの吸着を防止するバキューム設備. その後, パッケージをリボールしてボードに再インストールできます.

X線検査機は高価なので, 一部の人々, 代わりは, 回路テスト方法を採用, IEEEによるバウンダリスキャンテスト手法など 1149.1 JTAGポート.

基板試用のための不安な仮接続

PCB開発の初期段階, PCB 全体のパフォーマンスをデバッグするには、パッケージと回路を一時的に接続する必要があります. その場合, ボールの形状がサーキットで装着するには不安すぎる, 一時的な試しに必要なだけなのに. 幸運にも, ZIFやエラストマーソケットのようなソケットはこの問題をうまく解決できます. さらなる正式なはんだ付けに影響を与えることなく、ボールの安定した接続と試用後の簡単な取り外しの両方を実現できます。.

LGAとは何ですか

LGAといえば, ソケットは試用期間の一時的な付属品ではなく、長期的に使用される固定フレームです. LGAの下側には小さな接点がたくさんあります. PCB側の接点に接続するために使用されます。. ソケットの固定により, パッケージとボードの間に電気的リンクが適切に構築されている. そして, ICを交換したい場合, ソケットを緩めて外してください.

ソケット以外にも, PCB と LGA 間の電気接続は従来のはんだ付けによって設定可能, あまりにも. しかしながら, 電気接続が完了した後は、パッケージを取り外すことはできません。.

LGA: メリットとデメリット

良好な電気接続

安定した電気的リンクと機械的安定性を提供します。, ピンの傾きの問題を回避する, ショートカットとオープン回路.

利便性メンテナンス

動作しない場合でもパッケージのはんだ除去を行う必要はありません, レバーを押すだけでソケットの固定が解除できるので. その後, 不良パッケージが出された. 同様に, ソケットのレバーを押すだけで新しいICを簡単に装着可能.

2つの接続方法

LGAは適切なソケットだけでなく、一般的なはんだ付けでもPCBに接続できます. これにより、PCB レイアウトに適合するためのより多くの選択肢が提供されます.

危険なはんだ付けプロセス

しかしながら, LGAをはんだ付けで接続する場合, そのプロセスは危険を伴うだろう. ピンの高さが低いため、, はんだ付け後に空穴や錫ビーズが発生する場合があります. このような予期せぬ状況により、ボードへの接続品質が低下する可能性があります。.

PCB レイアウトの柔軟性

ICポートとマザーボード間のPCBレイアウトを自由にします。. LGAのピンは基板を貫通していません, そのため、信号層はより多くの回路レイアウトに利用可能です. 他のコンポーネントの組織に対する制限が少なくなります。. この方法では, PCB設計の柔軟性に貢献します.

BGA と BGA の選択に関する考慮事項. PCB用LGA

LGA パッケージと BGA の信頼性

LGA パッケージのピンは、BGA よりも強力な機械的保持を提供します。.

PCB 設計に適した接続方法

ボールはんだ付け接続するか、ソケットとピン接続するかを検討してください。. 良好な信号伝送が必要だが、さらなる交換は気にしない場合, BGAパッケージを選択してください.

必要なピンの数

BGA のピン密度は LGA よりも高い. 複雑な PCB 設計を扱う場合, BGAパッケージを選択してください.

BGA の熱放散と BGA の熱放散. LGA

ピンに比べボールの接触面積が大きいため, BGA の放熱性は LGA よりも優れています. IC の動作中に発熱がひどい場合, BGAパッケージを選択してください.

メンテナンスの必要性

ICを変更する必要がある場合, ソケット付きのLGAを選択してください. BGAを使用するよりも簡単でコストを節約できます.

LGAの推奨用途 対 BGA パッケージ

BGAはスマートフォン分野で広く使用されています, 小型ラップトップとポータブル小型デバイス, LGAはCPUボードとカメラモジュールに一般的に適用されます.