Ball Grid Array
Una matriz de rejilla esférica ( BGA ) es un tipo de paquete de montaje en superficie (un portador de chip ) que se utiliza para circuitos integrados . Los paquetes BGA se utilizan para montar de forma permanente dispositivos como microprocesadores . Un BGA puede proporcionar más pines de interconexión de los que se pueden colocar en un paquete doble en línea o plano . Se puede utilizar toda la superficie inferior del dispositivo, en lugar de solo el perímetro. Los trazos que conectan los conductores del paquete a los cables o bolas que conectan la matriz al paquete también son, en promedio, más cortos que con un tipo de perímetro solamente, lo que lleva a un mejor rendimiento a altas velocidades. [ cita requerida ]
La soldadura de dispositivos BGA requiere un control preciso y generalmente se realiza mediante procesos automatizados, como en hornos de reflujo automáticos controlados por computadora .
El BGA desciende del pin grid array (PGA), que es un paquete con una cara cubierta (o parcialmente cubierta) con pines en un patrón de cuadrícula que, en funcionamiento, conducen señales eléctricas entre el circuito integrado y la placa de circuito impreso ( PCB) sobre el que se coloca. En un BGA, los pines se reemplazan por almohadillas en la parte inferior del paquete, cada una inicialmente con una pequeña bola de soldadura adherida. Estas esferas de soldadura se pueden colocar manualmente o con equipos automatizados y se mantienen en su lugar con un fundente pegajoso. [1] El dispositivo se coloca en una placa de circuito impreso con almohadillas de cobre en un patrón que coincide con las bolas de soldadura. A continuación, el conjunto se calienta, ya sea en un horno de reflujoo por un calentador de infrarrojos , derritiendo las bolas. La tensión superficial hace que la soldadura fundida mantenga el paquete alineado con la placa de circuito, a la distancia de separación correcta, mientras que la soldadura se enfría y solidifica, formando conexiones soldadas entre el dispositivo y la PCB.
En tecnologías más avanzadas, las bolas de soldadura se pueden usar tanto en la PCB como en el paquete. Además, en los módulos de varios chips apilados ( paquete sobre paquete ), se utilizan bolas de soldadura para conectar dos paquetes.
El BGA es una solución al problema de producir un paquete en miniatura para un circuito integrado con muchos cientos de pines. Los arreglos de rejilla de clavijas y los paquetes de montaje en superficie dual en línea ( SOIC ) se estaban produciendo con más y más clavijas y con un espacio decreciente entre las clavijas, pero esto estaba causando dificultades para el proceso de soldadura. A medida que los pines del paquete se acercaban, aumentaba el peligro de unir accidentalmente pines adyacentes con soldadura.
Otra ventaja de los paquetes BGA sobre los paquetes con cables discretos (es decir, paquetes con patas) es la menor resistencia térmica entre el paquete y la PCB. Esto permite que el calor generado por el circuito integrado dentro del paquete fluya más fácilmente hacia la PCB, evitando que el chip se sobrecaliente.
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