Elektronisches Bauelement mit hoher Präzision --- BGA (Ball Grid Array)
Ball Grid Array oder BGA ist ein Gehäuse für die Oberflächenmontage (ohne Anschlussleitungen), bei dem ein Array aus Metallkugeln (Lötkugeln) für die elektrische Verbindung verwendet wird. BGA- Lötkugeln sind an einem laminierten Substrat an der Unterseite des Gehäuses angebracht. Der Chip des BGA ist durch Drahtbonden oder Flip-Chip-Technologie mit dem Substrat verbunden. Das BGA- Substrat weist interne Leiterbahnen auf, die die Chip-zu-Substrat-Verbindungen mit den Substrat-Kugel-Array-Verbindungen leiten und verbinden.
BGA muss mit einer hochpräzisen SMT-Bestückungsmaschine platziert und mit einem auf die Leiterplatte gelötet werden Reflow-Ofen . Wenn die Lötmittelkugeln im Aufschmelzofen schmelzen, hält die Oberflächenspannung der geschmolzenen Lötmittelkugel die Packung in ihrer richtigen Position auf der Leiterplatte, bis das Lötmittel abkühlt und erstarrt. Ein korrekter und kontrollierter Lötprozess und die richtige Temperatur sind für gute Lötverbindungen und für einen Kurzschluss der Lötkugeln unerlässlich.
Vorteile der BGA-Verpackung (Ball Grid Array)
Ball Grid Array ( BGA ) bietet gegenüber anderen elektronischen Komponenten mehrere Vorteile. Der wichtigste Vorteil von BGA-Gehäusen für integrierte Schaltungen ist die hohe Verbindungsdichte. BGA- Gehäuse haben auch weniger Platz auf der Leiterplatte.
Die Montage von Ball Grid Array auf Leiterplatten ist effizienter und handhabbarer als die entsprechenden Gegenstücke, da das zum Löten des Gehäuses auf die Leiterplatte erforderliche Lot von den Lötkugeln selbst stammt. Diese Lötkugeln richten sich auch während der Montage aus
Ein niedrigerer Wärmewiderstand zwischen dem BGA- Gehäuse und der Leiterplatte ist ein weiterer Vorteil des Ball Grid Array- Gehäuses. Dadurch kann die Wärme freier fließen, was zu einer besseren Wärmeableitung führt, und verhindert, dass das Gerät überhitzt.
BGA bietet auch eine bessere elektrische Leitfähigkeit, da der Weg zwischen Chip und Platine kürzer ist.
Nachteile von BGA
Wie alle anderen elektronischen Gehäuse hat auch BGA einige Nachteile. Im Folgenden sind einige der Nachteile von BGA aufgeführt :
BGA- Gehäuse sind anfälliger für Belastungen, da Biegebeanspruchungen von der Leiterplatte zu möglichen Zuverlässigkeitsproblemen führen.
Das Überprüfen von Lötkugeln und Lötstellen auf Defekte ist sehr schwierig, nachdem der BGA auf die Leiterplatte gelötet wurde.
Kunststoffkugelgitter (PBGA)
Plastic Ball Grid Array (PBGA) ist eine Art von BGA mit einem aus Kunststoff geformten oder Glob-Top-Gehäuse. Die Größe der PBGA-Gehäuse liegt zwischen 7 und 50 mm und die Kugelabstände zwischen 1,00, 1,27 und 1,50 mm. Die Anzahl der PBGA-Pins reicht von 16 bis 2401 Pins. PBGA-Substrate sind laminiert und bestehen aus glasfaserverstärktem organischem Material mit hervorragenden thermischen Eigenschaften. Geätzte Kupferfolien bilden die Leiterbahnen im Substrat.
Die Montage des Plastic Ball Grid Array (PBGA) erfolgt in der Regel "pro Substratstreifen", wobei jeder Streifen mehrere Packungsstellen enthält.
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