Массив шаровой сетки

Массив шариковых решеток ( BGA ) — это тип упаковки для поверхностного монтажа ( носитель микросхемы ), используемый для интегральных схем . Корпуса BGA используются для стационарного монтажа таких устройств, как микропроцессоры . BGA может обеспечить большее количество соединительных контактов, чем может быть размещено в двухрядном или плоском корпусе . Можно использовать всю нижнюю поверхность устройства, а не только периметр. Следы, соединяющие выводы корпуса с проводами или шариками, которые соединяют матрицу с корпусом, также в среднем короче, чем в случае типа, предназначенного только для периметра, что обеспечивает лучшую производительность на высоких скоростях. ^{[ нужна ссылка ]}

Пайка устройств BGA требует точного контроля и обычно выполняется с помощью автоматизированных процессов, например, в автоматических печах оплавления с компьютерным управлением .

BGA происходит от массива штыревых решеток (PGA), который представляет собой корпус, одна сторона которого покрыта (или частично) контактами в виде сетки, которые при работе проводят электрические сигналы между интегральной схемой и печатной платой ( платы), на которой он размещен. В BGA контакты заменены контактными площадками в нижней части корпуса, к каждой из которых изначально прикреплен крошечный шарик припоя . Эти сферы припоя могут быть размещены вручную или с помощью автоматизированного оборудования и удерживаются на месте с помощью липкого флюса. ^[1] Устройство размещено на печатной плате с медными контактными площадками в соответствии с шариками припоя. Затем сборку нагревают либо в печи оплавленияили инфракрасным обогревателем , расплавляющим шарики. Поверхностное натяжение заставляет расплавленный припой удерживать корпус на одном уровне с печатной платой на правильном расстоянии, в то время как припой охлаждается и затвердевает, образуя паяные соединения между устройством и печатной платой.

В более продвинутых технологиях шарики припоя могут использоваться как на печатной плате, так и на корпусе. Кроме того, в сложенных многочиповых модулях ( корпус на корпусе ) шарики припоя используются для соединения двух корпусов.

BGA — это решение проблемы создания миниатюрного корпуса для интегральной схемы со многими сотнями выводов. Массивы штыревых сеток и корпуса для поверхностного монтажа с двойной линией ( SOIC ) производились со все большим и большим количеством контактов и с уменьшающимся расстоянием между контактами, но это вызывало трудности в процессе пайки. По мере того, как штырьки корпуса становились ближе друг к другу, росла опасность случайного замыкания соседних штырьков припоем.

Еще одним преимуществом корпусов BGA по сравнению с корпусами с дискретными выводами (т.е. корпусами с ножками) является более низкое тепловое сопротивление между корпусом и печатной платой. Это позволяет теплу, выделяемому интегральной схемой внутри корпуса, легче отводиться к печатной плате, предотвращая перегрев чипа.

Сетка шариков припоя на печатной плате после извлечения микросхемы интегральной схемы.

ИС BGA , собранные на модуле памяти

Рентген BGA

Intel Mobile Celeron в корпусе Flip-Chip BGA2 (FCBGA-479); кубик кажется темно - синим. Здесь кристалл был установлен на подложку печатной платы под ним (темно-желтый, также называемый промежуточным элементом) с использованием флип-чипа и заливки.

Внутри корпуса BGA с проволочным соединением ; этот пакет имеет графический процессор Nvidia GeForce 256