Wat is Ball Grid Array (BGA)

Samenvattend zijn BGA en LGA beide soorten elektronische verpakkingstechnologieën die voornamelijk worden gebruikt voor het monteren van componenten op een printplaat. Er is echter een onderscheid in hun elektrische verbindingen. LGA vertrouwt op pinnen of contacten, terwijl BGA kleine soldeerbollen gebruikt.

Het functioneert door gebruik te maken van een raster van soldeerbollen of leads om de overdracht van elektrische signalen van de geïntegreerde printplaat te vergemakkelijken. In tegenstelling tot de PGA, die pinnen gebruikt, gebruikt de BGA soldeerbollen die op de printplaat (PCB) zijn geplaatst. De PCB biedt, door het gebruik van geleidende gedrukte draden, ondersteuning en connectiviteit voor elektronische componenten.

De ball grid array (BGA)-package is verkrijgbaar in verschillende maten, variërend van 17 mm x 17 mm tot 35 mm x 35 mm. Het biedt balafstanden van 0,8 mm en 1,0 mm, wat resulteert in bal aantallen die variëren van 208 tot 976 ballen. Bovendien zijn PBGA-packages verkrijgbaar in zowel 2- als 4-laags substraatontwerpen.

BGA-componenten zijn een specifiek type componenten dat zeer gevoelig is voor vochtigheid en temperatuur. Daarom is het cruciaal om ze in een droge omgeving met een constante temperatuur op te slaan. Bovendien moeten operators zich strikt houden aan het operation technology process om negatieve gevolgen voor de componenten vóór de montage te voorkomen.

FPGA, kort voor field programmable gate array, is een geïntegreerde schakeling die door een ontwerper kan worden aangepast nadat deze is vervaardigd. Aan de andere kant is BGA, wat staat voor ball grid array, een verpakkingssysteem voor geïntegreerde schakelingen dat een array van soldeerbollen gebruikt om het substraat met de package pinouts te verbinden.

In BGA-packages wordt een organisch substraat gebruikt in plaats van een leadframe. Het substraat is typisch samengesteld uit bismaleimide triazine of polyimide. De chip is bovenop het substraat geplaatst, terwijl soldeerbollen aan de onderkant van het substraat verbindingen leggen met de printplaat.

Net als bij alle BGA-packages, gebruiken FBGA-packages soldeerbollen die in een raster of array aan de onderkant van de package body zijn gerangschikt voor externe elektrische verbinding. De FBGA-package onderscheidt zich echter door bijna-chip-schaal te zijn in grootte, met een kleinere en dunnere body in vergelijking met de standaard BGA-package.

Zodra alle overtollige soldeer is verwijderd, is het mogelijk om de BGA opnieuw te ballen. Reballing houdt in dat een stencil wordt gebruikt om nieuwe soldeersferen op de BGA te plaatsen. Na het verwijderen van het overtollige soldeer en het opnieuw ballen van de BGA, kunnen de componenten en PCB opnieuw worden gesoldeerd en opnieuw worden bevestigd.

BGA is duurder dan QFP vanwege de hogere kosten van laminaatplaat en hars die verband houden met het substraat dat de componenten draagt. BGA gebruikt BT-hars, keramiek en polyimideharsdragers, die duurder zijn, terwijl QFP plastic vormhars en metalen plaatleadframes gebruikt, die goedkoper zijn.

LGA (Land Grid Array)-elektronica is vergelijkbaar met BGA's, maar ze verschillen doordat LGA-onderdelen geen soldeerbollen als leads hebben. In plaats daarvan hebben ze een plat oppervlak met pads. LGA's worden vaak gebruikt als een fysieke interface voor microprocessoren en kunnen op het apparaat worden aangesloten via een LGA-socket of door het rechtstreeks op de PCB te solderen.