Qué es el ensamblaje BGA: aplicaciones, ventajas y familias BGA

Si has escuchado hablar del ensamblaje BGA pero tienes dudas sobre qué es exactamente y cómo se utiliza, estás en el lugar indicado. En este artículo te explicaremos todos los detalles sobre el ensamblaje BGA: sus aplicaciones, ventajas y las diferentes familias a las que pertenece. ¡No te lo pierdas!

BGA o Ball grid array es un tipo de empaque que se usa para montar dispositivos como un microprocesador con muchos cientos de pines. También se llama Ball Grid Array. Los paquetes BGA o IC se montan directamente en la placa BGA y se sueldan en su lugar; este proceso se denomina ensamblaje BGA.

Un paquete BGA generalmente consta de dos placas: la matriz de rejilla esférica (a veces llamada «placa posterior») y el paquete de chips. La matriz de cuadrícula de bolas contiene las fichas individuales, que se denominan «bolas». El paquete de chips contiene los circuitos electrónicos para el paquete BGA, por lo que a menudo se lo denomina «plano frontal». (El plano frontal tiene el paquete de chips, mientras que el plano posterior tiene la matriz de rejilla esférica).

¿Qué es el ensamblaje BGA y BGA?

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BGA es una forma abreviada de Ball Grid Array. Es un estilo de empaque de alto rendimiento, tamaño pequeño y liviano para circuitos integrados. Una matriz de cuadrícula de bolas (BGA) es como un embalaje de montaje en superficie, un soporte de chip utilizado para circuitos integrados. Estos se utilizan para montar dispositivos con muchos cientos de pines (como microprocesadores) de forma permanente.

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Por lo tanto, un BGA puede proporcionar más pines de interconexión para circuitos integrados que un paquete doble en línea o plano. A menudo utiliza toda la superficie inferior del dispositivo, en lugar del perímetro.

El proceso de montaje el paquete BGA o soldar el IC en la placa BGA se denomina ensamblaje BGA. Al igual que el proceso de ensamblaje del paquete SMD, se denomina ensamblaje SMD. Pero a diferencia del ensamblaje SMD, la soldadura de BGA necesita un control preciso y se realiza mediante procesos automatizados.

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**Fuente de la imagen: Rainer Knäpper, Licencia de arte libre

El ensamblaje de BGA u obtener un BGA personalizado es algo complicado. Un BGA comprende microcircuitos con los que no es fácil trabajar.

Aplicación de soldadura en pasta en ensamblaje BGA

En la mayoría de los casos, la reelaboración de BGA suele lograrse y, por lo general, es más confiable, sin agregar pasta de soldadura (es decir, usando solo las bolas de soldadura). Esto supone una preparación honesta del sitio y un proceso de flujo adecuado. En los casos en los que también podría haber problemas de planaridad, la soldadura en pasta suele ser beneficiosa.

Ventajas de usar soldadura en pasta:

Ball Grid Array (BGA) es un estilo de placa de circuito que utiliza pequeñas bolas circulares de soldadura para el flujo de electricidad entre las partes del circuito. Esto trae su variedad de beneficios al ensamblaje de PCB:

  • Circuitos de mayor densidad:
    A medida que los circuitos de orificio pasante estaban más densamente poblados, se hizo imposible soldarlos sin cruces o cortocircuitos.
  • Conduccion de calor:
    Los circuitos BGA permiten que el calor pase mucho más desde el microcircuito hacia el exterior, lo que reduce los problemas de sobrecalentamiento.
  • Baja inductancia:
    Cada bola de soldadura en un circuito BGA suele tener solo unos pocos milímetros de largo, los problemas de interferencia dentro del circuito resultaron ser mínimos.
  • Aumento del Rendimiento Térmico y Eléctrico:
    Dado que el diminuto tamaño de la placa de circuito impreso es compatible con el embalaje BGA, es más fácil disipar el calor con mayor frecuencia. Con una montura de oblea de silicio en la parte superior, la mayor parte del calor a menudo se transmite hacia abajo, a las rejillas de las bolas. Cuando la ubicación es mínima, la parte posterior de la oblea de silicio se conecta a la parte superior del empaque, lo que se considera junto con los métodos de enfriamiento más simples. El empaque BGA no tiene pines que puedan doblarse y romperse, lo que lo hace lo suficientemente estable para que el rendimiento eléctrico a menudo se garantice en una escala descomunal.
  • Menos conductores dañados:
    Cables BGA compuestos por bolas de soldadura sólidas que no pueden dañarse durante el proceso de operación.

Familias BGA

Existen principalmente tres tipos de BGA:

  1. PBGA (matriz de rejilla de bolas de plástico)
  2. CBGA (matriz de rejilla de bolas de cerámica), y
  3. TBGA (matriz de cuadrícula de bolas de cinta).
  • PBGA:

    En PGBA normalmente, se emplea laminado de vidrio/resina BT debido al sustrato y plástico del material de empaque. Las bolas de soldadura a menudo se clasifican en soldaduras con plomo y sin plomo. No se requiere ningún otro método de soldadura para unir las bolas de soldadura con el cuerpo del empaque.

  • CBGA:

    CBGA tiene la historia más larga entre los tres tipos de BGA. El tejido del sustrato es cerámico multicapa. La cubierta de metal se suelda al sustrato mediante soldadura de empaque para proteger el chip, los cables y la almohadilla. Utiliza soldadura eutéctica debido al material de las bolas de soldadura.

  • TBGA:

    TBGA puede ser una estructura con una cavidad. Hay dos tipos de interconexiones entre el chip y el sustrato:
    1. Unión de soldadura invertida y
    2. Enlace de plomo.


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