Nu te grăbi să-l închizi, PRIMEȘTI O REDUCERE DE 25% la prima comandă de ansamblu PCB! *Reducere de până la $250

PRIMEȘTE O REDUCERE DE 25% la prima ta comandă de ansamblu PCB! *Reducere de până la $250

BGA vs. QFP vs. QFP

Odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei electronice, tehnologia de ambalare a cipurilor, ca legătură centrală între dispozitivele semiconductoare și plăcile de circuit, afectează direct performanța, fiabilitatea și costul echipamentelor. BGA (Matrice de grilă cu bile)QFP (Pachet Quad Flat) şi LGA (Land Grid Array) există trei forme principale de ambalare, care satisfac diverse nevoi de aplicare prin structuri fizice și caracteristici de proces diferite.

  • Ambalaj BGA este cunoscut pentru matricea sa de bile de lipit de înaltă densitate. Datorită performanței sale excelente de înaltă frecvență și capacităților de disipare a căldurii, a devenit alegerea principală pentru calculul de înaltă performanță, comunicațiile 5G și dispozitivele mobile;
  • Ambalaj QFP se bazează pe un design cu patru pini și este utilizat pe scară largă în electronica de larg consum și în scenarii generale, datorită costului redus și avantajelor de detectare ușoară;
  • Ambalaj LGA obține o fiabilitate mai mare printr-o matrice de contacte conectabile, în special în domeniul procesoarelor desktop și al controlului industrial.

Acest articol va analiza în profunzime principiile, avantajele și dezavantajele, precum și scenariile tipice de aplicare ale acestor trei tehnologii de ambalare, pentru a ajuta inginerii și dezvoltatorii să facă cea mai bună alegere în funcție de nevoile reale.

cum se lipește BGA pe PCB

Rezumatul articolului

  1. Pachet BGA
  2. CaracteristiciAdoptă o matrice de bile de lipit inferioare pentru a oferi densitate mare de I/O (numărul de pini poate ajunge la sute sau chiar mii), întârziere mică în transmiterea semnalului, eficiență ridicată de disipare a căldurii, iar volumul este redus cu peste 50% în comparație cu capsulele tradiționale.
  3. AvantajePerformanță excelentă la frecvență înaltă, stabilitate mecanică puternică, potrivită pentru scenarii cu integrare ridicată (cum ar fi cipuri de server, procesoare pentru smartphone-uri).
  4. DezavantajeNu poate fi înlocuit după sudare, necesită inspecție cu raze X și are costuri ridicate de refacere.
  5. Pachet QFP
  6. CaracteristiciAranjament cu patru laturi al pinilor, proces matur, cost redus, potrivit pentru aplicații cu densitate medie și mică.
  7. AvantajeDetectare intuitivă, suportă montare la suprafață SMT, potrivită pentru domenii electronice generale, cum ar fi senzori și dispozitive de consum redus de energie.
  8. DezavantajeSpațierea mică între pini duce la parametri paraziți ridicați, capacitate slabă de disipare a căldurii și performanță limitată la frecvență înaltă.
  9. Pachet LGA
  10. CaracteristiciSe conectează la mufa plăcii de bază prin contactul inferior, acceptă un design conectabil și are o fiabilitate ridicată.
  11. AvantajeCapacități puternice de gestionare termică, instalare ușoară, stabilitate bună pe termen lung, utilizat pe scară largă în procesoarele desktop (cum ar fi seria Intel LGA) și în sistemele de control industrial.
  12. DezavantajeDimensiuni mari, necesită prize suplimentare și cost ridicat.

Rezumat:

  • BGA este potrivit pentru scenarii cu cerințe stricte de performanță (cum ar fi calcul de înaltă performanță, module de comunicare);
  • QFP este prima alegere pentru aplicații de uz general, cu costuri reduse (cum ar fi electronica de larg consum);
  • Agenția Locală de Apel are performanțe bune în domenii care necesită upgrade și stabilitate (cum ar fi procesoarele desktop).

Comparând performanța electrică, managementul termic, costul și mentenanța celor trei, inginerii pot alege în mod flexibil soluții de ambalare în funcție de cerințele produsului pentru a echilibra performanța, costul și fiabilitatea.

Următorul este un tabel comparativ al performanței între Pachet BGA şi Pachet QFP

Comparație de performanță BGA vs. QFP

Dimensiuni de comparațiePachet BGAPachet QFP
Densitatea I/ODensitate mare de I/O, configurația matricei de bile de lipit, numărul de pini depășește cu mult QFPNumăr mediu de pini, aranjament pe patru laturi, potrivit pentru aplicații cu densitate medie și mică
Performanța electricăÎntârziere mică a transmisiei semnalului, traseu scurt al bilei de lipit, zgomot redus, performanță excelentă de înaltă frecvențăParametri parazitari ridicați, pini lungi, performanță limitată la frecvență înaltă
Management termicEficiență ridicată de disipare a căldurii, suprafață mare de contact a bilelor de lipit, conductivitate termică excelentăCapacitate generală de disipare a căldurii, în funcție de pini și materialele de ambalare, rezistență termică ridicată
FiabilitateSudare coplanară, conexiune stabilă cu bilă de lipit, rezistență puternică la solicitări mecanicePinii sunt ușor de rupt, sensibil la solicitări mecanice, fiabilitate redusă pe termen lung
Dimensiuni și greutateDimensiune mică, grosimea este cu 50% mai mică decât cea a QFP, economisind spațiu pe PCBSuprafață mare, pini expuși, potriviți pentru aplicații cu spațiu liber
Costul de fabricațieCost ridicat de fabricație, echipamente și procese de înaltă precizie necesareCost scăzut, proces simplu, potrivit pentru produse de gamă medie și inferioară
Detectare și reparareDetectare dificilă, Necesită detectare cu raze X, echipament profesional necesar pentru refacereDetectare intuitivă, calitatea sudării poate fi verificată cu ochiul liber, prelucrarea este relativ simplă
Scenarii de aplicareScenarii de înaltă performanțăCPU, GPU, cipuri de server, module de comunicare 5GScenarii generalesenzori, electronică de larg consum, dispozitive de consum redus
Complexitatea procesuluiProducție automatizată, potrivit pentru producția la scară largăSudura manuală este fezabilă, potrivit pentru loturi mici sau dezvoltarea de prototipuri
Potrivirea expansiunii termiceOptimizarea potrivirii termice, reducând riscul de oboseală a îmbinărilor de lipitDiferență mare de dilatare termică, ușor de cauzat defectarea ambalajului din cauza diferenței de temperatură

Următorul este un tabel comparativ al performanței Pachet BGA şi Pachet LGA,

0e00c173 4215 4601 9770 688954b1e630

Comparație de performanță BGA vs. LGA

Dimensiunea de comparațiePachet BGAPachet LGA
Metoda de conectareMatrice de bile, lipită pe PCB prin bilele de lipire inferioareMatrice de plăcuțe, contactând direct pinii plăcii de bază prin plăcuțele metalice inferioare
ÎnlocuibilitateNeînlocuibil, dificil de dezasamblat după lipire (necesită operațiune distructivă)Înlocuibil, acceptă designul plug-in (necesită soclu)
Performanța de disipare a călduriiEficiență ridicată de disipare a căldurii, bilele de lipit intră în contact direct cu PCB-ul, cale scurtă de conducere a călduriiPerformanță bună de disipare a căldurii, depinde de aria de contact dintre pinii și plăcuțele plăcii de bază
Performanța electricăÎntârziere mică a transmisiei semnalului, traseu scurt al bilei de lipit, performanță excelentă de înaltă frecvențăParametri parazitari scăzuti, stabilitate puternică a semnalului, potrivită pentru aplicații de înaltă frecvență
Volum și densitateVolum minim, potrivit pentru integrare de înaltă densitate (cum ar fi dispozitive mobile, cipuri de server)Volum puțin mai mare, pinii ocupă mai mult spațiu
Costul de fabricațieCost scăzut, proces de sudare automatizat matur, potrivit pentru producția la scară largăCost ridicat, sunt necesare echipamente de sudură de înaltă precizie și prize
Procesul de sudareSudare coplanară, este necesar echipament de înaltă precizie, calitatea sudării este controlată de temperaturăSudare prin conectare, conexiunea se realizează prin prize, iar procesul de sudare este mai stabil
FiabilitateFiabilitate ridicată, conexiune stabilă cu bilă de lipit, rezistență puternică la solicitări mecaniceFiabilitate ridicată, suprafață mare de contact între pini și plăcuțe, stabilitate bună pe termen lung
Rata de finalizareRată scăzută de finalizare, abaterea de la sudură duce ușor la resturiRată mare de finalizare, o calitate a sudurii mai controlabilă
Scenarii de aplicareScenarii de înaltă performanțăCPU, GPU, modul de comunicare 5G, cip de serverScenarii actualizabileCPU pentru desktop, control industrial, echipamente electronice care trebuie înlocuite frecvent
Potrivirea expansiunii termiceOptimizarea potrivirii termice, reduc riscul de oboseală a îmbinărilor de lipitDiferență mare de dilatare termică, este necesară o compensație materială suplimentară
Detectare și reparareDetectare dificilă, este necesară detectarea cu raze X și este nevoie de echipament profesional pentru reluareInspecția este intuitivă, calitatea sudării poate fi verificată vizual, iar prelucrarea este relativ simplă

Domenii tipice de aplicare

  • Ambalaj BGA: –Dispozitive mobileSmartphone-uri, procesoare/procesoare grafice pentru laptopuri
  • ServerCipuri de calcul de înaltă performanță, controlere de stocare
  • Comunicații 5GModule RF de înaltă frecvență, cipuri pentru stații de bază
  • Ambalaj LGA:
  • PC desktopCPU actualizabil (cum ar fi Intel LGA 1700)
  • Control industrialSisteme integrate care trebuie înlocuite frecvent
  • Piață DIYDesignul plăcii de bază care permite înlocuirea de către utilizator

Rezumat comparativ al ambalajelor BGA, QFP, LGA

Ambalaj BGA (Matrice de grilă cu bile) utilizări matrice de bile de lipit a realiza densitate mare de I/O şi performanță de înaltă frecvență, care este potrivit pentru scenarii de înaltă performanță (cum ar fi CPU, GPU, module de comunicare 5G), dar are dezavantajele că neînlocuibil şi dificil de detectatAmbalaj QFP (Pachet Quad Flat) adoptă o știft cu patru laturi design, care este ieftin și intuitiv de detectat, dar are parametri paraziți ridicați şi management termic slab, și este potrivit pentru electronică de larg consum (cum ar fi senzori și dispozitive de consum redus de energie); Pachet LGA (Matrice de grilă terestră) contactează pinii plăcii de bază printr-un matrice de plăcuțe, susține înlocuibilitate şi fiabilitate ridicatăși este frecvent utilizat în procesoare desktop şi control industrial, dar este de dimensiuni mari şi cost ridicat.

Împărtășește-ți dragostea
administrator
administrator

Broșură de produse noi

Vă rugăm să introduceți adresa dvs. de e-mail mai jos și vă vom trimite profilul companiei și lista de prețuri!