Ball Grid Array (BGA) expliqué : Guide complet de la technologie PCB haute densité

13 mars 2018

Au fil des ans, diverses technologies de circuits imprimés ont gagné en popularité. Le Ball Grid Array (BGA) en est une, qui a acquis un immense suivi ces dernières années. Cette technologie est employée pour les circuits exigeant des connexions haute densité. Voulez-vous savoir ce qui rend cette technologie populaire ? Cet article discute en détail les différents boîtiers BGA et leurs avantages.

Brève introduction au BGA

Le BGA est une technologie de montage en surface conçue pour les circuits intégrés de grande taille avec un grand nombre de broches. Dans les boîtiers QFP (quad flat pack) conventionnels, les broches sont rapprochées et facilement endommageables. Elles exigeaient un contrôle serré de la soudure, sinon les joints et ponts de soudure s'effondraient. Du point de vue conception, la haute densité de broches causait divers problèmes : difficile d'éloigner les pistes de l'IC à cause de la congestion. Le boîtier BGA a été développé pour surmonter ces problèmes. Un BGA a une approche différente des connexions par rapport aux connexions de montage en surface classiques. Contrairement à elles, ce boîtier utilise la face inférieure pour les connexions. Les broches sont disposées en grille sur la face inférieure du support de puce. Au lieu de broches, ce sont des plots avec billes de soudure qui assurent la connexion. Le PCB est équipé de plots en cuivre pour intégrer ces boîtiers à grille de billes.

Types de boîtiers BGA

Voici les types importants de boîtiers BGA développés pour répondre à divers besoins d'assemblage :

• TBGA (Tape Ball Grid Array) : Adapté aux solutions milieu à haut de gamme nécessitant une haute performance thermique, sans dissipateur externe.
• Micro BGA : Plus petit que les BGA standards, disponible en trois pas : 0,75 mm, 0,65 mm et 0,8 mm.
• FBGA (Fine Ball Grid Array) : Contacts extrêmement fins, utilisé principalement pour les contacts system-on-a-chip.
• PBGA (Plastic Ball Grid Array) : Boîtier BGA avec corps moulé en plastique ou glob-top. Tailles de boîtier de 7 à 50 mm, pas de billes de 1,00 mm, 1,27 mm et 1,50 mm.
• TEPBGA (Thermally Enhanced Plastic Ball Grid Array) : Excellente dissipation thermique. Plans de cuivre épais dans le substrat pour évacuer la chaleur du PCB.
• PoP (Package on Package) : Conçu pour les applications où l'espace est critique. Un boîtier mémoire est placé au-dessus du dispositif de base.
• MAPBGA (Molded Array Process Ball Grid Array) : Adapté aux dispositifs exigeant un boîtier à faible inductance. Option abordable et haute fiabilité.

Tous ces boîtiers d'assemblage BGA sont conçus pour des circuits complexes. Dans le prochain article, nous discuterons de plusieurs avantages de ces boîtiers BGA.

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