Chociaż BGA jest pakietem dobrze znanym, wiele osób nadal nie rozumie różnic między LGA. Ten tekst zawiera szczegółowe porównanie pomiędzy BGA i LGA, i pomóc Ci w podjęciu decyzji o zakupie pomiędzy nimi.
Co to jest BGA
Ball Grid Array to technologia mocowania powierzchniowego służąca do mocowania mikroprocesora do układu scalonego. W zestawie z dnem pełnym piłek, oferuje więcej przewodów do połączenia niż DIP i QPF.
BGA: Zalety i wady
Duża gęstość
BGA to rozwiązanie, które rodzi się w sytuacji, gdy na ograniczonej przestrzeni należy zorganizować dużą ilość pinów. Pozwala na dużą gęstość pinów, ale niskie ryzyko na mostku lutowniczym.
Thermal doprzewodność
Pomiędzy kulkami BGA i płytką, ma niską przewodność cieplną, dzięki czemu ciepło wytwarzane przez elementy zintegrowane wewnątrz obudowy może być z łatwością dostarczane do płytki, aby uniknąć przegrzania układu scalonego.
Niska indukcyjność kulek
W porównaniu do zwykłych pinów, kulki mają tak krótki kształt, że zmniejsza się niepotrzebna indukcyjność. W PCB o dużej szybkości, pomaga również zapobiegać zniekształceniom sygnału.
nciągliwość z Piłek
jednak, kształt przypominający kulę prowadzi do kolejnego problemu, nieciągliwość. Jeśli występuje jakiekolwiek niezsynchronizowane zgięcie pomiędzy piłkami a deską z powodu różnicy współczynnik rozszerzalności cieplnej, lub jakiekolwiek naprężenia mechaniczne działające na urządzenie, prawdopodobnie punkt lutowniczy jest uszkodzony.
Ten pierwszy problem możemy rozwiązać stosując materiał o podobnych właściwościach termicznych jak PCB. Na przykład, Plastikowe BGA jest wysoce zalecane do produkcji PCB, a nie typu ceramicznego. Zaleca się również stosowanie produktów do lutowania bezołowiowego, aby zmniejszyć uszkodzenia podczas produkcji. Lut bezołowiowy, który jest zgodny z dyrektywą RoHS, działa niezawodnie w wysokich temperaturach, wysoki szok termiczny i duża siła G. Inaczej, kiedy PCB przechodzi przez lutowanie rozpływowe, Mogą wystąpić problemy, takie jak głowa w poduszce i kraterowanie poduszki.
Dla tego ostatniego problemu, naprężenia mechaniczne, zdecydowanie zaleca się przeprowadzenie procesu niedopełnienia. Mówiąc prosto, powinniśmy wstrzyknąć środek epoksydowy pomiędzy płytkę a urządzenie, po podłączeniu całego urządzenia do płytki drukowanej. Drugim sposobem radzenia sobie z naprężeniami mechanicznymi jest umieszczenie w obudowie BGA powłoki plastycznej jako bufora, dzięki czemu blaszane kulki mogą samoczynnie dostosowywać się do ruchu opakowań. Nie mniej ważny, dodanie przejściówek pomiędzy pakietem BGA i PCB nie jest złym rozwiązaniem.
Niewygodne testowanie
Po zlutowaniu pakietów BGA, nie jest łatwo sprawdzić problem lutowania w korpusie komponentu. Aby zapewnić wysoką jakość lutowania dna pakietów BGA, fabryka zwykle przyjmuje aparat rentgenowski i tomograf komputerowy. Jeśli pakiet BGA ma złe lutowanie, stacja naprawcza jest pomocną maszyną do jej usunięcia. Jest wyposażony w urządzenie emitujące podczerwień lub ciepłe powietrze, termoelement, i urządzenie próżniowe, aby uchwycić opakowanie ze złym lutowaniem. Następnie, możemy ponownie złożyć pakiet i zainstalować go ponownie na płycie.
Ze względu na wysoki koszt maszyny do kontroli rentgenowskiej, niektórzy ludzie, zamiast, przyjąć sposób testowania obwodów, takie jak metoda testowania skanowania granic przeprowadzana przez IEEE 1149.1 portu JTAG.
Niełatwe tymczasowe połączenie na potrzeby próby PCB
Na początku rozwoju PCB, potrzebujemy tymczasowego połączenia między pakietem a obwodem, aby debugować działanie całej płytki PCB. W tej sprawie, kształt kuli jest zbyt trudny do zamocowania na obwodzie, nawet jeśli potrzebujemy go tylko na tymczasowy okres próbny. na szczęście, gniazdo takie jak ZIF i gniazdo elastomerowe może bardzo dobrze rozwiązać te problemy. Mogą zapewnić stabilne połączenie obu kulek i łatwe usuwanie po próbie bez żadnego wpływu na dalsze formalne lutowanie.
Co to jest LGA
Jeśli chodzi o LGA, Gniazda nie są tymczasowym akcesorium na okres próbny, ale ramą mocującą używaną na dłuższą metę. Na spodzie LGA znajduje się mnóstwo maleńkich styków. Służą do podłączenia styków po stronie PCB. Z mocowaniem gniazda, połączenie elektryczne pomiędzy pakietem a płytką jest dobrze zbudowane. I, jeśli chcesz wymienić układ scalony, po prostu poluzuj gniazdo i wyjmij je.
Oprócz gniazda, połączenie elektryczne pomiędzy PCB a LGA można wykonać poprzez tradycyjne lutowanie, także. jednak, jakiekolwiek usuwanie opakowania nie jest dozwolone po wykonaniu podłączenia elektrycznego.
LGA: Zalety i wady
Dobre połączenie elektryczne
Zapewnia stabilne połączenie elektryczne i stabilność mechaniczną, unikając problemu przekrzywiania się pinów, zwarcie i obwód otwarty.
Wygoda konserwacji
Nie musimy wylutowywać pakietu jeśli nie działa, ponieważ mocowanie nasadki można cofnąć po prostu naciskając dźwignię. Następnie, zły pakiet został wystawiony. podobnie, nowy układ scalony można z łatwością zainstalować, naciskając dźwignię na gnieździe.
Dwa sposoby połączenia
LGA można podłączyć do płytki PCB nie tylko odpowiednim gniazdem, ale także zwykłym lutowaniem. Zapewnia to więcej możliwości dopasowania do układu PCB.
Ryzykowny proces lutowania
jednak, jeśli zdecydujesz się podłączyć LGA poprzez lutowanie, proces będzie ryzykowny. Ze względu na niską wysokość sworzni, Po lutowaniu mogą pojawić się puste otwory i kulki cynowe. Ta nieoczekiwana sytuacja doprowadzi do niskiej jakości połączenia z płytą.
Elastyczność w układzie PCB
Uwalnia układ PCB pomiędzy portem IC a płytą główną. Piny LGA nie przechodzą przez płytkę, więc warstwa sygnału jest dostępna dla większego układu obwodów. Ograniczenia dotyczące organizacji innych komponentów będą mniejsze. W ten sposób, przyczynia się to do elastyczności projektowania PCB.
Rozważania dotyczące wyboru BGA vs. LGA do PCB
Pakiet LGA kontra niezawodność BGA
Styki pakietów LGA zapewniają mocniejsze trzymanie mechaniczne niż BGA.
Właściwy sposób połączenia dla projektu PCB
Zastanów się, czy chcesz połączenie do lutowania kulek, czy połączenie pinowe z gniazdem. Jeśli zależy Ci na dobrej transmisji sygnału, ale nie przejmujesz się dalszą wymianą, wybierz pakiet BGA.
Potrzebne ilości pinów
Gęstość pinów BGA jest większa niż w LGA. Jeśli zajmujesz się skomplikowanym projektem PCB, wybierz pakiet BGA.
Rozpraszanie ciepła w układach BGA V. LGA
Ponieważ powierzchnia styku piłki jest większa niż szpilki, rozpraszanie ciepła w BGA jest lepsze niż w LGA. Jeśli twój układ scalony emituje ciepło podczas pracy, wybierz pakiet BGA.
Wymagania dotyczące konserwacji
Jeśli chcesz zmienić IC, wybierz LGA z gniazdami. Jest to łatwiejsze i tańsze niż użycie BGA.
Zalecane zastosowanie LGA Pakiet Vs BGA
BGA jest szeroko stosowany w dziedzinie smartfonów, mały laptop i przenośne małe urządzenie, podczas gdy LGA jest powszechnie stosowane w płycie procesora i module kamery.
