„Ball Grid Array“ – Versionsunterschied
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*Inspektion und Reparatur der Lötstellen ist erschwert. Neben Röntgen- und Ultraschallverfahren ist die direkte optische Inspektion nur eingeschränkt möglich |
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*mechanische Spannungen auf der Leiterkarte werden stärker zum Bauteil übertragen als bei bedrahteten Bauteilen oder "gull wing" Pins |
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*Nicht von Hand lötbar. |
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Version vom 17. Mai 2007, 23:43 Uhr
Ball Grid Array (BGA, dt. Kugelgitteranordnung) ist eine Gehäuseform von Integrierten Schaltungen, bei der die Anschlüsse für SMD-Bestückung kompakt auf der Unterseite des Chips liegen.
Die Anschlüsse sind kleine Lotperlen (engl. balls), die nebeneinander in einem Raster (engl. array, Reihung) aus Spalten und Zeilen stehen. Diese Perlen werden beim Löten (Reflow-Löten) in einem Lötofen aufgeschmolzen und verbinden sich mit dem Kupfer der Leiterplatte.
Diese Bauform stellt eine Lösung des Problems der Unterbringung einer sehr großen Zahl von Anschlüssen auf einem Bauteil dar. Herkömmliche Dual in-line(DIL)- oder Pin-Grid-Array-Bauformen müssen höhere Mindestabstände zwischen den Anschlüssen haben, um die Kurzschlussbildung während des Lötprozesses zu vermeiden.
Die Chips können trotz der flächigen Verlötung z.B. mit Heißluft wieder von der Leiterplatte entfernt (ausgelötet) werden, ohne Schaden zu nehmen. Die Chips werden ggf. anschließend von den alten Lotperlen befreitet (entlotet, engl. deballing), gereinigt und mit neuen Lotperlen bestückt (Neubeperlung, engl. reballing). Sie können anschließend wieder auf eine neue Leiterplatte gelötet werden. Diese Technik kann auch verwendet werden, um bei der Reparatur von Leiterplatten defekte Chips auszutauschen.
Vorteile
- geringer Platzbedarf
- Selbstzentrierung beim Löten aufgrund der Oberflächenspannung des Zinns
- gute Wärmeabführung zur Leiterkarte hin
- geringe Impedanz durch kurze Anschlüsse
- Manipulationen an sicherheitsrelevanten Schaltungen sowie Nachahmung erschwert, da die Anschlüsse schwerer zugänglich sind.
Nachteile
- gut eingestellte Reflow-Lötanlage erforderlich
- Inspektion und Reparatur der Lötstellen ist erschwert. Neben Röntgen- und Ultraschallverfahren ist die direkte optische Inspektion nur eingeschränkt möglich
- mechanische Spannungen auf der Leiterkarte werden stärker zum Bauteil übertragen als bei bedrahteten Bauteilen oder "gull wing" Pins
- Nicht von Hand lötbar.
Verschiedene Typen
- BGA - Raster 0,7-1mm
- FBGA – Fine Pitch BGA, BGA Package mit verringertem Lötpunktabstand (0.5-0.7mm)
- VFBGA - Very Fine BGA, Raster <0.5mm
- CBGA – Ceramic Ball Grid Array, wie BGA im Keramikgehäuse
- CSP – Chip Scale Package, kein BGA gehört zu den LLP´s (Lead Less Chipcarrier)
Prüfen von BGA's
Zum Prüfen der feinen Strukturen der BGA's benötigt man auch sehr präzise Adaptierungen. Die neuste Starrnadeladaptertechnologie ermöglicht das Kontaktieren von Prüfstrukturen bis hin zu einem Pitch von 150µm. Dabei werden die Pad’s einzeln kontaktiert, so dass die BGA's getestet und programmiert werden können. Bei optimalen Bedingungen werden mit den Starrnadeln bis zu 500'000 und mehr Kontaktierungen erreicht, wodurch sich der Einsatz von solchen Adaptern sehr beliebt macht.