Ball Grid Array (BGA): O que é e Por que Importa

O que é Ball Grid Array?

Você pode ter ouvido o termo BGA. Não sabe o que significa? Nós explicamos. BGA, abreviação de ball grid array, é um tipo específico de tecnologia de montagem em superfície (SMT). Na maioria dos casos, pacotes BGA são usados por profissionais para montar permanentemente diferentes tipos de dispositivos, como microprocessadores. Isso é feito derretendo esferas de solda entre a placa de circuito e a face do dispositivo.

Você sabia que um BGA pode fornecer facilmente mais pinos de interconexão do que você pode colocar em um pacote dual in-line ou flat? A grande vantagem é que profissionais podem usar toda a superfície inferior do dispositivo, em vez de apenas o perímetro, o que é muito conveniente. A aparência da maioria dos ball grid arrays decorre das altas expectativas por produtos eletrônicos modernos com várias funções, tamanho pequeno, alto desempenho e leveza.

Também vale notar que ball grid arrays compreendem várias camadas sobrepostas. Estas têm um a mais de um milhão de multiplexers, flip-flops, portas lógicas ou outros circuitos. BGAs variam consideravelmente. Certos BGAs não têm conexões no centro. Em contraste, outros têm pinos por toda a parte inferior do pacote. Lembre-se que roteamento manual pode ser feito sem criar padrão de breakout para BGAs mais simples com maior pitch e mais espaço no centro.

Alinhamento das Esferas de Solda

Note que um ball grid array alinha suas esferas de solda em grade sob a superfície inferior do dispositivo conectado. Isso difere do tipo de pacote apenas de perímetro datado que geralmente coloca pinos de solda nas bordas do dispositivo.

O benefício é deixar pegada (footprint) significativamente menor ou mais compacta no PCB, induzindo melhores propriedades elétricas e térmicas comparado a pacote de montagem convencional de estilo perímetro. Você pode imaginar que a popularidade deste formato cresceu consideravelmente com a rápida miniaturização da eletrônica.

Benefícios dos BGAs

Aproveita ao Máximo o Espaço do PCB

Você sabia que o uso de embalagem BGA geralmente significa envolvimento de menos componentes? Pegadas menores ajudam a economizar espaço na maioria dos PCBs personalizados. Isso é excelente pois melhora muito a eficácia do espaço do PCB.

Melhor Desempenho Térmico

Outro benefício crucial. O tamanho compacto do PCB baseado em embalagem BGA permite que o calor seja dissipado mais rápida e facilmente.

Note que quando você monta wafer de silício no topo, a maior parte do calor transmite facilmente para as grades de esferas. Quando monta wafer na base, o verso do wafer conecta-se firmemente ao topo da embalagem. Este é um dos métodos mais eficazes de dissipação de calor.

Reduz Custos

Não há dúvida que uso eficiente e eficaz do espaço do PCB oferece oportunidades de economizar material e melhorar desempenho termoelétrico simultaneamente. Importante pois garante qualidade geral de componentes eletrônicos e reduz risco de defeitos.

Melhor Desempenho Elétrico

A fantástica característica da embalagem BGA é que não tem pinos que podem quebrar ou entortar, tornando-a suficientemente estável para garantir desempenho elétrico em grande escala.

Uso Crescente de BGA

Usar BGAs é muito racional porque é bastante direto, enquanto outras tecnologias tiveram seus problemas. Por exemplo, pacotes quad flat pack tradicionais tinham pinos muito próximos e finos. Esta configuração causa dificuldades sérias:

Danos

Pinos em QFP são muito finos. Profissionais precisam controlar posições cuidadosamente. Qualquer manuseio incorreto leva a deslocamento dos pinos, muito difíceis de restaurar.

Processo de Soldagem

Devido ao espaçamento extremamente próximo dos pinos QFP, controle meticuloso do processo de soldagem é necessário; caso contrário, contatos podem facilmente fazer ponte (bridging).

Se tiver dúvidas sobre uso de BGAs em seu design ou como trabalhamos com eles para sua montagem, ligue para nós.