Хотя BGA — это хорошо известный корпус, многие люди до сих пор не понимают его отличий от LGA. Этот текст подробно сравнит BGA и LGA и поможет вам принять решение о покупке между ними.
Что такое БГА
Шариковая сетка представляет собой технологию поверхностного крепления корпуса для фиксации микропроцессора к интегральной схеме. Имея дно, полное шариков, он предлагает больше выводов, чем DIP и QPF для подключения.
BGA: преимущества и недостатки
Высокая плотность
BGA — это решение, которое родилось в ситуации, когда большое количество выводов должно быть организовано в ограниченном пространстве. Оно обеспечивает высокую плотность выводов, но низкий риск припойного мостика.
THermal Cпродуктивность
Между шариками BGA и платой имеется низкая теплопроводность, поэтому тепло, выделяемое встроенным компонентом, может легко передаваться на плату, что позволяет избежать перегрева ИС.
Низкая индуктивность шариков
По сравнению с обычными штифтами шарики настолько короткие, что ненужная индуктивность уменьшается. высокоскоростная печатная плата, он также эффективно предотвращает искажение сигнала.
Nна пластичность шаров
Однако форма, похожая на шар, приводит к другой проблеме — непластичности. Если есть какой-либо десинхронизированный изгиб между шарами и доской из-за разного коэффициент теплового расширенияили при любом механическом воздействии на устройство место пайки, скорее всего, сломается.
Мы можем решить первую проблему, используя материал с аналогичными термическими свойствами, как у печатной платы. Например, для производства печатных плат настоятельно рекомендуется использовать пластиковый BGA, а не керамический. Также рекомендуется использовать линейку продуктов для бессвинцового припоя, чтобы уменьшить повреждения во время производства. Бессвинцовый припой, соответствующий RoHS, надежно работает при высоких температурах, высоком тепловом ударе и высокой перегрузке. В противном случае, когда печатная плата проходит через пайку оплавлением, могут возникнуть такие проблемы, как головка в подушке и кратер площадки.
Для последней проблемы, механического напряжения, настоятельно рекомендуется провести процесс недостаточного заполнения. Проще говоря, мы должны ввести эпоксидный компаунд между платой и устройством, после того, как все устройство будет прикреплено к печатной плате. Второй способ справиться с механическим напряжением — это вставка пластичного покрытия в корпус BGA в качестве буфера, так что оловянные шарики могут самостоятельно регулироваться в соответствии с движением корпусов. И последнее, но не менее важное: добавление интерпозеров между корпусом BGA и печатной платой — не плохое решение.
Неудобное тестирование
Когда BGA-корпуса спаяны, не так-то просто проверить проблемы с припоем, скрытые в корпусе компонента. Чтобы убедиться в высококачественной пайке нижней части BGA-корпуса, на заводе обычно используют рентгеновский аппарат и компьютерный томограф. Если BGA-корпус имеет плохую пайку, паяльная станция является полезным устройством для ее удаления. Она оснащена инфракрасным лучом или устройством теплого воздуха, термопарой и вакуумным устройством, чтобы захватить корпус с плохой пайкой. Затем мы можем реболлить корпус и переустановить его на плату.
Из-за высокой стоимости рентгеновских аппаратов некоторые люди вместо этого используют метод тестирования цепей, например метод периферийного сканирования, проводимый через порт JTAG IEEE 1149.1.
Непростое временное соединение для испытания печатной платы
В начале разработки печатной платы нам необходимо временное соединение между корпусом и схемой, чтобы отладить производительность всей печатной платы. В этом случае форма шарика слишком неудобна для присоединения к схеме, хотя нам она нужна только для временного испытания. К счастью, гнездо типа ZIF и эластомерное гнездо могут очень хорошо решить эту проблему. Они могут реализовать как стабильное соединение шариков, так и их легкое удаление после испытания без какого-либо влияния на дальнейшую формальную пайку.
Что такое ЛГА
Когда дело доходит до LGA, сокеты — это не временный аксессуар для пробного периода, а фиксирующая рамка, используемая в долгосрочной перспективе. На нижней стороне LGA есть много крошечных контактов. Они используются для соединения с контактами на стороне печатной платы. С фиксацией сокета электрическая связь хорошо выстраивается между корпусом и платой. И, если вы хотите заменить микросхему, просто не стесняйтесь ослабить сокет и вынуть его.
Помимо сокета, электрическое соединение между печатной платой и LGA может быть установлено и традиционной пайкой. Однако после завершения электрического соединения не допускается какое-либо удаление корпуса.
LGA: преимущества и недостатки
Хорошее электрическое соединение
Он обеспечивает стабильное электрическое соединение и механическую устойчивость, исключая проблемы перекоса контактов, коротких замыканий и обрывов цепи.
Удобство обслуживания
Нам не нужно отпаивать корпус, если он не работает, так как фиксация гнезда может быть снята простым нажатием рычага. Затем плохой корпус вынимается. Аналогично, новую микросхему можно легко установить простым нажатием рычага на гнезде.
Два способа подключения
LGA может быть подключен к печатной плате не только с помощью надлежащего гнезда, но и с помощью обычной пайки. Это дает больше возможностей для соответствия макету печатной платы.
Рискованный процесс пайки
Однако если вы решите подключить LGA пайкой, то этот процесс будет рискованным. Из-за малой высоты его штырьков после пайки могут образоваться пустые отверстия и оловянные капли. Эти неожиданные ситуации приведут к некачественному соединению с платой.
Гибкость компоновки печатной платы
Это освобождает схему печатной платы между портом IC и материнской платой. Контакты LGA не проходят через плату, поэтому сигнальный слой доступен для большего количества схемных схем. Будет меньше ограничений для организации других компонентов. Таким образом, это способствует гибкости проектирования печатной платы.
Соображения по поводу выбора BGA или LGA для печатной платы
Надежность корпуса LGA против BGA
Контакты корпусов LGA обеспечивают более прочное механическое крепление, чем у BGA.
Правильный способ подключения для вашего проекта печатной платы
Подумайте, хотите ли вы соединение шариками или штыревое соединение с гнездом. Если вам нужна хорошая передача сигнала, но вы не заботитесь о дальнейшей замене, выбирайте корпус BGA.
Необходимое количество штифтов
Плотность выводов BGA выше, чем LGA. Если вы имеете дело со сложным дизайном печатной платы, выбирайте корпус BGA.
Рассеивание тепла BGA против LGA
Поскольку площадь контакта шарика больше, чем у штифтов, рассеивание тепла у BGA лучше, чем у LGA. Если ваша микросхема выделяет много тепла во время работы, выбирайте корпус BGA.
Требования к техническому обслуживанию
Если вам нужно сменить микросхему, выбирайте LGA с сокетами. Это проще и экономичнее, чем использовать BGA.
Рекомендуемое применение LGA По сравнению с BGA-корпусом
BGA широко используется в области смартфонов, миниатюрных ноутбуков и портативных миниатюрных устройств, в то время как LGA обычно применяется в платах процессоров и модулях камер.
