BGA (Ball Grid Array) es una tecnología de encapsulado de circuitos integrados, utilizada principalmente para la producción de productos electrónicos de alto rendimiento, que emplea esferas de soldadura para conectar el chip con la PCB.
Paquetes BGA Populares Actuales
FPGA (Arreglo de Puertas Programable en Campo)
FC-BGA (Flip Chip Ball Grid Array)
WLCSP (Paquete a Escala de Chip a Nivel de Oblea)
Beneficios del empaquetado BGA
Alta densidad y versatilidad
Aunque el número de pines de E/S en el encapsulado BGA ha aumentado, el paso entre pines es comparativamente grande, lo que mejora el rendimiento del ensamblaje. Esto convierte al BGA en la opción óptima para encapsulados de alta densidad y alto rendimiento, multifuncionales y con un gran número de pines de E/S.
Mayor velocidad de transmisión de señal
El retraso en la transmisión de la señal se minimiza debido a parámetros parásitos más pequeños, lo que mejora significativamente la frecuencia de operación.
Alta fiabilidad
La soldadura coplanar durante el ensamblaje se utiliza en el empaquetado BGA, lo que mejora la fiabilidad.
Excelente rendimiento eléctrico y térmico
La misma capacidad, pero el encapsulado BGA tiene un tamaño un tercio del encapsulado TSOP, en comparación con los métodos de encapsulado tradicionales (QFN, QFP, SOP). Proporciona un camino directo y más corto para la disipación térmica, lo que da como resultado un excelente rendimiento eléctrico y térmico.
Normas relacionadas con productos BGA
Para garantizar una integración sencilla y la fiabilidad de los BGA (Ball Grid Array), PCBCart cumple con las normas industriales universalmente aceptadas. A continuación se presentan los principales marcos que guían nuestro proceso:
IPC-7351B: Directrices de diseño de placas de circuito impreso
La norma es principalmente una guía para el diseño de placas de circuito impreso (PCB). Para componentes BGA, la IPC-7351B tiene directrices explícitas para:
Diseño de almohadilla:Requisitos del diseño para las formas y tamaños de las almohadillas, de modo que se alineen y entren en contacto de manera eficiente con las bolas de soldadura del BGA.
Espaciado y tolerancias:Especificaciones para mantener las almohadillas a un espaciado adecuado y establecer tolerancias aceptables, de modo que se eviten problemas como puentes y desalineaciones durante el ensamblaje.
Optimización del diseño:Métodos para adaptar diseños de PCB a fin de acomodar diferentes tipos de encapsulados BGA, optimizando así los defectos de soldadura y la fiabilidad general del ensamblaje electrónico.
IPC-A-610: Criterios de aceptación de ensamblajes
Comprometida con el ensamblaje electrónico de calidad, esta norma detalla rigurosos criterios de aceptación para la soldadura de BGA, incluyendo:
Integridad de la unión de soldadura:Evaluación de la forma, el tamaño y la ubicación de la articulación.
Identificación de defectos:Criterios de identificación de vacíos, grietas o desalineaciones.
Inspección visual y mecánica:Criterios de conformidad de funcionalidad a largo plazo.
IPC-7095: Mejores prácticas para la soldadura por refusión de BGA
Esta norma simplifica los procesos de soldadura por refusión para dispositivos BGA con énfasis en:
Perfil de temperatura:Control preciso de las áreas de precalentamiento, las temperaturas máximas y las velocidades de enfriamiento.
Coherencia de procesos:Directrices para prevenir el choque térmico y garantizar la formación uniforme de las uniones de soldadura.
Mejoras de fiabilidad:Prevención de defectos de cabeza en almohada o de puente.
IPC-A-600: Calidad de fabricación de PCB
Esta norma especifica la calidad de fabricación de PCB con requisitos de BGA tales como:
Condición de la Superficie de la Almohadilla:Suavidad, resistencia a la oxidación y limpieza.
Tolerancias de apertura:Precisión de perforación dentro de vías en pad o microvías.
Integridad del material:Capacidad del sustrato para soportar el estrés térmico y permitir que las capas se registren sobre él.
Aseguramiento de la calidad en la inspección de BGA
Dado que la colocación de las esferas de soldadura en los encapsulados BGA es extremadamente precisa, la inspección de los encapsulados BGA es prácticamente imposible con métodos ópticos básicos que tienen limitaciones para reconocer defectos. La alta precisión en el ensamblaje de BGAs para SMT depende de las tecnologías avanzadas que se implementan:
Pruebas eléctricas:Es una prueba estándar que identifica eficazmente fallas de circuito abierto y cortocircuito para garantizar conexiones correctas.
Inspección por escaneo de límites:Esto implica utilizar la función de inspección de escaneo de límites del diseño de escaneo de límites e inspeccionar cada unión de soldadura en el conector de límites para detectar circuitos abiertos y cortocircuitos.
Inspección automática por rayos X:A diferencia del AOI, que examina las uniones visibles, este método escanea por debajo de los componentes para revelar problemas ocultos como burbujas y vacíos. Es capaz de identificar defectos típicos de BGA como desalineación, soldaduras sueltas, circuitos abiertos, uniones frías, cortocircuitos por puente, cavidades, esferas de soldadura desplazadas o ausentes y variaciones de tamaño.
PCBCart es un experto confiable en ensamblaje y producción de PCB, con habilidades especiales en producción de BGA como parte de sus productos principales. PCBCart sobresale en el ensamblaje y diseño de PCB para tipos de encapsulado BGA, conocidos por su compleja matriz de esferas de soldadura que les permite ofrecer interconexiones de alta densidad. PCBCart ofrece un exhaustivo proceso de prueba e inspección para productos BGA-PCB antes de enviarlos para su despacho.
Personalizados para su uso en la era de la electrónica, los servicios BGA de PCBCart tienen como objetivo satisfacer los diferentes requisitos de los clientes a la hora de montar encapsulados BGA en diseños de PCB, centrándose en la precisión y en entregables de alta calidad.
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Recursos útiles
•Requisito de diseño de PCBs SMT Parte Uno: Diseño de almohadillas de soldadura de algunos componentes ordinarios
•Requisito de diseño de PCBs SMT Parte Dos: Configuración de la conexión pad-pista, orificios pasantes, punto de prueba, máscara de soldadura y serigrafía
•Requisito de diseño de PCBs SMT Parte Tres: Diseño de la disposición de componentes
•Requisito de diseño de PCBs SMT Parte Cuatro: Marca
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