Composant électronique de haute précision --- BGA (Ball Grid Array)
Ball Grid Array ou BGA est un boîtier à montage en surface (sans conducteurs) utilisant un réseau de sphères métalliques (billes de soudure) pour l’interconnexion électrique. Les billes de soudure BGA sont attachées à un substrat stratifié au bas de l'emballage. La matrice du BGA est connectée au substrat par une technologie de liaison par fil ou par puce retournée. Le substrat BGA a des traces conductrices internes qui acheminent et relient les liaisons matrice-substrat aux liaisons matrice-billes.
Le BGA doit être placé à l'aide d'une machine de pick and and place de haute précision , et soudé sur la carte de circuit imprimé à l'aide d'un four de refusion . Lorsque les billes de soudure fondent dans le four de refusion , la tension superficielle de la bille de soudure en fusion maintient le boîtier aligné dans son emplacement approprié sur le circuit imprimé, jusqu'à ce que la soudure refroidisse et se solidifie. Un processus et une température de soudage corrects et contrôlés sont essentiels pour obtenir de bons joints de soudure et empêcher les billes de soudure de se court-circuiter.
Avantages de l'emballage BGA (Ball Grid Array)
Ball Grid Array ( BGA ) offre plusieurs avantages par rapport aux autres composants électroniques. L’avantage le plus important de l’emballage BGA pour circuits intégrés réside dans sa haute densité d’interconnexion. Les paquets BGA ont également moins d’espace sur le circuit imprimé.
L'assemblage de la grille de billes sur les cartes de circuit imprimé est plus efficace et facile à gérer que ses équivalents au plomb, car la soudure nécessaire pour souder l'emballage sur la carte de circuit imprimé provient des billes de soudure elles-mêmes. Ces billes de soudure s'auto-alignent également pendant le montage
La résistance thermique inférieure entre le boîtier BGA et la carte de circuit imprimé est un autre avantage du boîtier Ball Grid Array . Cela permet à la chaleur de circuler plus librement, ce qui entraîne une meilleure dissipation de la chaleur et évite une surchauffe de l'appareil.
Le BGA offre également une meilleure conductivité électrique en raison du chemin plus court entre la puce et la carte de circuit imprimé.
Inconvénients de BGA
Comme tous les autres progiciels électroniques, BGA présente également des inconvénients. Voici certains des inconvénients de BGA :
Les boîtiers BGA sont plus sensibles aux contraintes en raison des contraintes de flexion de la carte de circuit imprimé pouvant entraîner des problèmes de fiabilité.
Il est très difficile d’inspecter les billes de soudure et les joints de soudure une fois que le BGA a été soudé sur la carte de circuit imprimé.
Matrice de billes en plastique (PBGA)
La matrice de billes en plastique (PBGA) est un type de BGA avec un corps en plastique moulé. La taille des boîtiers PBGA varie de 7 à 50 mm et comprend des terrains de balle de 1,00, 1,27 et 1,50 mm. Le nombre de broches PBGA va de 16 à 2401 broches. Les substrats de PBGA sont stratifiés et sont constitués de matériaux organiques renforcés de verre dotés d'excellentes propriétés thermiques. Les feuilles de cuivre gravées forment les traces conductrices dans le substrat.
L'assemblage de la matrice de billes en plastique (PBGA) se fait normalement par «bande de substrat», chaque bande pouvant contenir plusieurs sites d'emballage.
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