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BGA-Platine

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Ball Grid Array (BGA), eine Art oberflächenmontierter Verpackung (ein Chipträger), die für integrierte Schaltkreise verwendet wird.


OEM benötigt kleinere und vielfältigere Verpackungsoptionen, um den Herausforderungen des Produktdesigns gerecht zu werden und die Wettbewerbsfähigkeit der Kosten in ihren jeweiligen Märkten aufrechtzuerhalten. BGA-Verpackungen (Ball Grid Array) werden immer beliebter, um diese Designanforderungen zu erfüllen. Darüber hinaus sind sie ideale Lösungen, da sich E / A-Verbindungen im Gerät befinden und das Verhältnis von Pins zu Leiterplattenfläche erhöht wird. Darüber hinaus ist BGA mit starken Lötkugeln stärker als QFP-Blei und daher robuster.


BGA-Pakete (Ball-Grid Array) werden zum Mainstream des PCB-Designs


BGA PCB Design Richtlinien und Regeln


BGA PCB Design Rules


Gegenwärtig wird der Standard, der verwendet wird, um verschiedene fortschrittliche und facettenreiche Halbleiterbauelemente (wie FPGA und Mikroprozessor) aufzunehmen, von BGA-Bauelementen (Ball Grid Array) eingekapselt.

Um mit dem technologischen Fortschritt der Chiphersteller Schritt zu halten, haben BGA-Softwarepakete für Embedded Design in den letzten Jahren bemerkenswerte Fortschritte gemacht.

Diese spezielle Art der Verpackung kann in Standard-BGA und Mikro-BGA zerlegt werden.


Mit der heutigen Elektroniktechnologie stellt die Nachfrage nach E / A-Verfügbarkeit selbst für erfahrene Leiterplattenentwickler aufgrund mehrerer Ausstiegswege eine Reihe von Herausforderungen.

Bei einer korrekten BGA-Partitionierung wird zunächst die Einheitlichkeit der Partitionierung selbst berücksichtigt. Denn eine präzise BGA-Partitionierung auf einer Leiterplatte ist ein entscheidender Entwurfsaspekt, um Übersprechen und Rauschen sowie Herstellungsprobleme zu minimieren oder zu beseitigen.

Speichersignale müssen bei der BGA-Partitionierung besonders berücksichtigt werden. Sie müssen von oszillierenden Signalen und dem Schalten der Stromversorgung ferngehalten werden. Dies ist wichtig, da die Speichersignale sauber sein müssen. Befinden sich die diese Signale tragenden Spuren in der Nähe von oszillierenden Signalen oder Schaltnetzteilsignalen, erzeugen sie Welligkeiten in den Speichersignalspuren, wodurch die Systemgeschwindigkeit verringert wird. Das System ist betriebsbereit, jedoch nicht optimal.




Designrichtlinien für BGA-Leiterplatten


BGA-Entwurfsstrategie 1: Definieren Sie einen geeigneten Ausstiegspfad

Die größte Herausforderung für Leiterplattenentwickler besteht darin, geeignete Ausstiegswege zu entwickeln, ohne Herstellungsfehler oder andere Probleme zu verursachen. Mehrere Leiterplatten müssen die richtigen Fan-Out-Verdrahtungsstrategien sicherstellen, einschließlich Pad- und Pass-Größe, E / A-Pin-Nummer, für Fan-Out-BGA erforderlichen Schichten und Zeilenbreitenabstand.

BGA-Entwurfsstrategie 2: Identifizieren Sie die erforderlichen Ebenen

Eine andere Frage ist, wie viele Schichten das Leiterplattenlayout haben sollte, was keineswegs eine einfache Entscheidung ist. Mehr Schichten bedeuten höhere Gesamtkosten des Produkts. Andererseits benötigen Sie manchmal mehr Schichten, um das Rauschen der Leiterplatte zu unterdrücken.

Sobald die Ausrichtung und die Raumbreite des PCB-Designs, die Größe der Durchgangslöcher und die Ausrichtung in einem einzelnen Kanal bestimmt sind, können sie die Anzahl der benötigten Schichten bestimmen. Es wird empfohlen, die Verwendung von E / A-Pins zu minimieren, um die Anzahl der Schichten zu verringern. Normalerweise benötigen die ersten beiden Außenseiten des Geräts keine Durchgangslöcher, während der Innenteil durchgehende Löcher darunter anordnen muss.

Viele Designer nennen es Hundeknochen. Es ist ein kurzer Weg des BGA-Gerätepads mit einem Durchgangsloch am anderen Ende. Der Hundeknochenfächer kommt heraus und teilt die Ausrüstung in vier Teile. Dies ermöglicht den Zugriff auf die verbleibende interne Polsterung durch eine andere Schicht und stellt Fluchtwege vom Rand des Geräts weg bereit. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis alle Matten vollständig entwickelt sind.



Partitioning a BGA into Four Sections for Easier Pad Access


Das Entwerfen von BGA ist nicht einfach. Es sind viele Entwurfsregelprüfungen (DRCs) erforderlich, um sicherzustellen, dass alle Spuren den richtigen Abstand haben und sorgfältig untersucht werden, um festzustellen, wie viele Schichten für den Erfolg des Entwurfs erforderlich sind. Da die Technologie weiterhin schnell wächst, wächst auch die Herausforderung, der sich jeder Designer gegenübersieht, indem er Design auf engstem Raum einführt.




BGA-Pakettypen


Es gibt sechs verschiedene BGA-Pakete.

1. Molded Array Process Ball Grid Array (MAPBGA) : Es handelt sich um ein BGA-Gehäuse, das eine niedrige Induktivität und eine einfache Oberflächenmontage bietet.

2. Plastic Ball Grid Array (PBGA) : Auch dieses BGA-Paket bietet niedrige Induktivität, einfache Oberflächenmontage, hohe Zuverlässigkeit und ist billig.

3. Thermisch verbessertes Kunststoff-Kugelgitter-Array (TEPBGA) : Genau wie sein Name klingt dieses BGA-Paket mit einer hohen Wärmeableitung. Sein Substrat hat feste Kupferebenen.

4. Tape Ball Grid Array (TBGA) : Sie können dieses BGA-Paket als Lösung für mittlere bis hohe Anwendungen verwenden.

5. Package on Package (PoP) : Hiermit können Sie ein Speichergerät auf einem Basisgerät installieren.

6. Micro-BGA : Dieses BGA-Paket ist im Vergleich zu Standard-BGA-Paketen recht klein. Derzeit dominieren in der Branche die Teilungsgrößen 0,65, 0,75 und 0,8 mm.




BGA-Leiterplattenbaugruppe


Zuvor waren sich die Ingenieure nicht sicher, ob die Leiterplatten-BGA-Baugruppe das Zuverlässigkeitsniveau herkömmlicher SMT-Methoden erreichen kann. Gegenwärtig ist dies jedoch kein Problem mehr, da BGA in der Prototypen-Leiterplattenbestückung und in der Massenproduktion von Leiterplattenbestückungen weit verbreitet ist.

Sie müssen Reflow-Methoden verwenden, um ein BGA-Paket zu löten. Denn nur die Rückflussmethode kann das Schmelzen des Lots unter dem BGA-Modul sicherstellen.

Wir verfügen über umfangreiche Erfahrung im Umgang mit allen Arten von BGAs, einschließlich DSBGA und anderen komplexen Komponenten, von Mikro-BGAs (2 mm x 3 mm) bis zu großen BGAs (45 mm). von Keramik-BGAs bis zu Kunststoff-BGAs. Wir sind in der Lage, BGAs mit einem Abstand von mindestens 0,4 mm auf Ihrer Leiterplatte zu platzieren.




PCB BGA Vorteile


Mit PCB BGA erhalten Sie folgende Vorteile:

1. Das BGA-Paket beseitigt das Problem der Entwicklung kleiner Pakete für ICs mit vielen Pins.

2. Auch im Vergleich zu Gehäusen mit Beinen weist das BGA-Gehäuse einen geringeren Wärmewiderstand auf, wenn es auf der Leiterplatte platziert wird.

3. Wissen Sie, welche Eigenschaft unerwünschte Signalverzerrungen in elektronischen Hochgeschwindigkeitsschaltungen verursacht? Die unerwünschte Induktivität in einem elektrischen Leiter ist für dieses Phänomen verantwortlich. BGAs haben jedoch einen sehr geringen Abstand zwischen der Leiterplatte und dem Gehäuse, was wiederum zu einer geringeren Leitungsinduktivität führt. So erhalten Sie mit festgesteckten Geräten eine erstklassige elektrische Leistung.

4. Mit BGAs können Sie den Platz auf Ihrer Leiterplatte effektiv nutzen.

5. Ein weiterer Vorteil von BGA ist die geringere Dicke der Verpackung.

6. Last but not least erhalten Sie aufgrund größerer Pad-Größen eine verbesserte Nachbearbeitbarkeit.

BGA PCB


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Über PAD (VIP) PCB
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