Embora o BGA seja um pacote bem conhecido, muitas pessoas ainda não entendem suas diferenças em relação aos LGA. Este texto fará uma comparação detalhada entre Este texto fará uma comparação detalhada entre BGA vs LGA, e ajudá-lo a tomar uma decisão de compra entre eles.
O que é BGA
Ball grid array é uma tecnologia de pacote de fixação de superfície para fixação de microprocessador em circuito integrado. Chegando com o fundo cheio de bolinhas, oferece mais leads que DIP e QPF para conexão.
BGA: Vantagens e desvantagens
Alta densidade
BGA é uma solução que nasce na situação onde uma grande quantidade de pinos deve ser organizada em um espaço limitado. Permite alta densidade de pinos, mas baixo risco na ponte de solda.
Thermal Condutividade
Entre bolas de BGA e tabuleiro, há baixa condutividade térmica, para que o calor produzido pelo integrado dentro do pacote possa ser entregue à placa com facilidade para evitar o superaquecimento do IC.
Baixa indutância de bolas
Comparado aos pinos comuns, as bolas têm formato tão curto que a indutância desnecessária diminui. No PCB de alta velocidade, também evita a distorção do sinal.
Nductilidade de bolas
Contudo, forma como uma bola leva a outro problema, não ductilidade. Se houver alguma curvatura dessincronizada entre as bolas e o tabuleiro devido a diferentes coeficiente de expansões térmicas, ou qualquer estresse mecânico aplicado ao dispositivo, o ponto de solda provavelmente estará quebrado.
Podemos resolver o primeiro usando um material com propriedades térmicas semelhantes às do PCB. Por exemplo, O plástico BGA é altamente recomendado para a produção de PCB em vez do tipo cerâmico. Também é aconselhável usar linha de produtos de solda sem chumbo para reduzir danos durante a fabricação. Solda sem chumbo, que está em conformidade com RoHS, funciona de forma confiável sob altas temperaturas, alto choque térmico e alta força G. De outra forma, quando o PCB passa por solda por refluxo, problemas como cabeça no travesseiro e crateras na almofada podem ocorrer.
Para o último problema, estresse mecânico, é altamente recomendável realizar um processo de subenchimento. Simplesmente falando, devemos injetar um composto epóxi entre a placa e o dispositivo, depois que todo o dispositivo estiver conectado ao PCB. A segunda maneira de lidar com o estresse mecânico é inserir revestimento dúctil no pacote BGA como amortecedor, para que as bolas de estanho possam se autoajustar seguindo o movimento das embalagens. Por último mas não menos importante, adicionar inter-posers entre o pacote BGA e o PCB não é uma solução ruim.
Testes Inconvenientes
Quando os pacotes BGA foram soldados, não é tão fácil inspecionar problemas de solda cobertos pelo corpo do componente. Para garantir uma soldagem de alta qualidade da parte inferior dos pacotes BGA, a fábrica geralmente adota máquina de raio X e tomógrafo. Se o pacote BGA tiver uma solda ruim, estação de retrabalho é uma máquina útil para removê-lo. Está equipado com raio infravermelho ou dispositivo de ar quente, par termoelétrico, e instalação de vácuo para segurar a embalagem com solda ruim. Então, podemos refazer o pacote e reinstalá-lo na placa.
Desde o alto custo da máquina de inspeção por raios X, algumas pessoas, em vez de, adotar maneira de teste de circuito, como método de teste de varredura de limite conduzido através do IEEE 1149.1 Porta JTAG.
Conexão temporária desconfortável para teste de PCB
No início do desenvolvimento do PCB, precisamos de conexão temporária entre pacote e circuito para depurar o desempenho de todo o PCB. Dentro do estojo, o formato da bola é muito difícil de fixar no circuito, mesmo que precisemos apenas para um teste temporário. Felizmente, soquete como ZIF e soquete de elastômero podem resolver esses problemas muito bem. Eles podem realizar uma conexão estável de ambas as esferas e fácil remoção após o teste, sem qualquer efeito na soldagem formal adicional..
O que é LGA
Quando se trata de LGA, soquetes não são um acessório temporário para período experimental, mas uma estrutura de fixação usada a longo prazo. Existem muitos pequenos contatos na parte inferior do LGA. Eles são usados para conectar aos contatos no lado do PCB. Com a fixação do soquete, a ligação elétrica está bem construída entre o pacote e a placa. E, se você quiser substituir o IC, sinta-se à vontade para afrouxar o soquete e retirá-lo.
Além da tomada, a conexão elétrica entre PCB e LGA pode ser definida por soldagem tradicional, também. Contudo, qualquer remoção da embalagem não é permitida após terminar a conexão elétrica.
LGA: Vantagens e Desvantagens
Boa conexão elétrica
Oferece ligação elétrica estável e estabilidade mecânica, evitando o problema de inclinação dos pinos, curto e circuito aberto.
Manutenção de conveniência
Não precisamos dessoldar o pacote se não funcionar, já que a fixação do soquete pode ser desfeita apenas pressionando a alavanca. Então, o pacote ruim é lançado. similarmente, o novo IC pode ser instalado facilmente apenas pressionando a alavanca no soquete.
Duas formas de conexão
LGA pode ser conectado ao PCB não apenas pelo soquete adequado, mas também por solda comum. Isso oferece mais opções para se adequar ao layout do PCB.
Processo de soldagem arriscado
Contudo, se você optar por conectar LGA por soldagem, o processo será arriscado. Devido à baixa altura de seus pinos, furos vazios e contas de estanho podem ocorrer após a soldagem. Estas situações inesperadas levarão a uma conexão de baixa qualidade à placa.
Flexibilidade para layout de PCB
Libera o layout do PCB entre a porta IC e a placa-mãe. Os pinos da LGA não passam pela placa, então a camada de sinal está disponível para mais layout de circuito. Haverá menos limitação para as organizações de outros componentes. Nesse caminho, contribui para a flexibilidade do design de PCB.
Consideração sobre a escolha de BGA vs.. LGA para PCB
Pacote LGA versus confiabilidade BGA
Os pinos dos pacotes LGA fornecem uma fixação mecânica mais forte do que os BGA.
Maneira de conexão adequada para seu projeto de PCB
Pense se você deseja conexão de solda de esferas ou conexão de pino com soquete. Se você deseja uma boa transmissão de sinal, mas não se importa com futuras substituições, escolha o pacote BGA.
Quantidades de alfinetes que você precisa
A densidade de pinos do BGA é maior que a do LGA. Se você estiver lidando com projetos complicados de PCB, escolha o pacote BGA.
Dissipação de calor de BGA vs.. LGA
Como a área de contato da bola é maior que a dos pinos, a dissipação de calor do BGA é melhor que a do LGA. Se o seu IC emite calor seriamente durante a operação, escolha o pacote BGA.
Requisito de manutenção
Se você precisar mudar o IC, escolha LGA com soquetes. É mais fácil e econômico do que usar BGA.
Aplicação recomendada de LGA Pacote Vs BGA
BGA é amplamente utilizado na área de smartphones, minúsculo laptop e pequeno dispositivo portátil, enquanto LGA é comumente aplicado em placa de CPU e módulo de câmera.
