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PCB BGA

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Ball Grid Array (BGA), un type d'emballage à montage en surface (un support de puce) utilisé pour les circuits intégrés.


Les OEM ont besoin d'options d'emballage plus petites et plus diversifiées pour relever les défis de conception de produits et maintenir la compétitivité des coûts sur leurs marchés respectifs. Les emballages BGA (Ball grid array) sont de plus en plus populaires pour répondre à ces exigences de conception. De plus, ce sont des solutions idéales, car les connexions E / S sont situées à l'intérieur de l'appareil, ce qui augmente le rapport entre les broches et la surface du PCB. De plus, le BGA avec des billes de soudure solides est plus résistant que le plomb QFP, il est donc plus robuste.


Les packages Ball-Grid Array (BGA) deviennent la conception de circuits imprimés


Directives et règles de conception de PCB BGA


Règles de conception de PCB BGA


À l'heure actuelle, la norme utilisée pour accueillir divers dispositifs à semi-conducteurs avancés et multiformes (tels que FPGA et microprocesseur) est encapsulée par des dispositifs à matrice de billes (BGA).

Afin de suivre les progrès technologiques des fabricants de puces, les progiciels BGA pour la conception embarquée ont fait des progrès remarquables ces dernières années.

Ce type d'emballage spécial peut être décomposé en BGA standard et micro BGA.


Avec la technologie électronique actuelle, la demande de disponibilité d'E / S pose un certain nombre de défis, même pour les concepteurs de circuits imprimés expérimentés, en raison des multiples voies de sortie.

Le partitionnement BGA correct prend d'abord en compte l'uniformité du partitionnement lui-même. Parce qu'un partitionnement BGA précis sur un PCB est un aspect de conception crucial pour minimiser ou éliminer la diaphonie et le bruit, ainsi que les problèmes de fabrication.

Les signaux de mémoire nécessitent une attention particulière lors du partitionnement BGA. Ils doivent être éloignés des signaux oscillants et de la commutation d'alimentation. Ceci est important car les signaux de mémoire doivent être propres. Si des traces transportant ces signaux sont à proximité de signaux oscillants ou de signaux d'alimentation à découpage, elles produisent des ondulations dans les traces de signal mémoire, réduisant ainsi la vitesse du système. Le système est opérationnel, mais à des vitesses inférieures aux vitesses optimales.




Directives de conception de PCB BGA


Stratégie de conception BGA 1: définir un chemin de sortie approprié

Le principal défi pour les concepteurs de PCB est de développer des voies de sortie appropriées sans provoquer des échecs de fabrication ou d'autres problèmes. Plusieurs PCB doivent garantir des stratégies de câblage de sortance appropriées, y compris la taille des pastilles et des passes, le nombre de broches d'E / S, les couches requises pour le BGA de sortance et l'espacement de largeur de ligne.

Stratégie de conception BGA 2: identifier les couches requises

Une autre question est de savoir combien de couches la disposition du PCB devrait avoir, ce qui n'est en aucun cas une décision simple. Plus de couches signifie un coût global plus élevé du produit. D'un autre côté, vous avez parfois besoin de plus de couches pour supprimer la quantité de bruit que le PCB peut rencontrer.

Une fois que l'alignement et la largeur de l'espace de la conception de PCB, la taille des trous traversants et l'alignement dans un seul canal sont déterminés, ils peuvent déterminer le nombre de couches dont ils ont besoin. La meilleure pratique consiste à minimiser l'utilisation de broches d'E / S pour réduire le nombre de couches. Habituellement, les deux premiers côtés extérieurs de l'appareil n'ont pas besoin de trous traversants, tandis que la partie intérieure doit être disposée à travers des trous en dessous.

De nombreux designers appellent cela des os de chien. Il s'agit d'un chemin court du pad de périphérique BGA, avec un trou traversant à l'autre extrémité. L'éventail en os de chien sort et divise l'équipement en quatre parties. Cela permet d'accéder au rembourrage interne restant par une autre couche et fournit des chemins de sortie loin du bord de l'appareil. Ce processus se poursuivra jusqu'à ce que tous les tapis soient complètement développés.



Partitioning a BGA into Four Sections for Easier Pad Access


Concevoir BGA n'est pas facile. Cela nécessite de nombreuses vérifications de règles de conception (DRC) pour s'assurer que toutes les traces sont correctement espacées et soigneusement étudiées pour déterminer le nombre de couches nécessaires pour que la conception soit réussie. Alors que la technologie continue de croître rapidement, il en va de même pour le défi auquel est confronté chaque designer, en introduisant le design dans un espace très étroit.




Types de packages BGA


Il existe six packages BGA différents.

1. Moulded Array Process Ball Grid Array (MAPBGA) : Il s'agit d'un boîtier BGA qui fournit une faible inductance et un montage en surface simple.

2. Plastic Ball Grid Array (PBGA) : Encore une fois, ce boîtier BGA offre une faible inductance, un montage en surface simple, une fiabilité élevée et est bon marché.

3. Réseau de grille à billes en plastique thermiquement amélioré (TEPBGA) : Tout comme son nom, ce boîtier BGA peut gérer de grands niveaux de dissipation thermique. Son substrat a des plans de cuivre solides.

4. Tape Ball Grid Array (TBGA) : vous pouvez utiliser ce package BGA comme solution pour les applications de moyenne à haut de gamme.

5. Package on Package (PoP) : Cela vous permettra de mettre un périphérique de mémoire sur un périphérique de base.

6. Micro BGA : Ce package BGA est assez petit par rapport aux packages BGA standard. Actuellement, vous verrez des pas de 0,65, 0,75 et 0,8 mm dominer dans l'industrie.




Assemblée PCB BGA


Auparavant, les ingénieurs ne savaient pas si l'assemblage PCB BGA serait capable d'atteindre le niveau de fiabilité des méthodes SMT traditionnelles. Cependant, à l'heure actuelle, ce n'est plus un problème, car le BGA a été largement utilisé dans l' assemblage de prototypes de circuits imprimés et l'assemblage de circuits imprimés en série .

Vous devrez utiliser des méthodes de refusion pour souder un package BGA. Parce que seule la méthode de reflux peut assurer la fusion de la soudure sous le module BGA.

Nous avons une vaste expérience dans la gestion de tous les types de BGA, y compris DSBGA et autres composants complexes, des micro BGA (2 mm x 3 mm) aux BGA de grande taille (45 mm); des BGA en céramique aux BGA en plastique. Nous sommes capables de placer des BGA au pas de 0,4 mm minimum sur votre PCB.




Avantages PCB BGA


Avec PCB BGA, vous bénéficierez des avantages suivants:

1. Le package BGA élimine le problème du développement de petits packages pour les circuits intégrés avec beaucoup de broches.

2. Encore une fois, par rapport aux emballages avec pattes, le boîtier BGA a une résistance thermique inférieure lorsqu'il est placé sur le PCB.

3. Savez-vous quelle propriété provoque une distorsion indésirable des signaux dans les circuits électroniques à grande vitesse? L'inductance indésirable dans un conducteur électrique est responsable de ce phénomène. Cependant, les BGA ont très peu de distance entre le PCB et le boîtier, ce qui à son tour conduit à une inductance du plomb plus faible. Ainsi, vous obtiendrez des performances électriques de premier ordre avec des appareils épinglés.

4. Avec les BGA, vous pouvez utiliser efficacement l'espace de votre carte de circuit imprimé.

5. Un autre avantage qui viendra avec BGA est l'épaisseur réduite de l'emballage.

6. Dernier point mais non le moindre, vous obtiendrez une possibilité de réusinage améliorée grâce à des tampons de plus grande taille.

BGA PCB


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