Ball Grid Array (BGA) explicado: Guía completa de tecnología PCB de alta densidad

A lo largo de los años, diversas tecnologías de PCB han ganado popularidad. El Ball Grid Array (BGA) es una de ellas, con gran seguimiento reciente. Esta tecnología se emplea en placas que exigen conexiones de alta densidad. ¿Quiere saber qué la hace popular? Este artículo analiza en detalle los distintos paquetes BGA y sus ventajas.

Breve introducción al BGA

El BGA es una tecnología de montaje superficial ideada para circuitos integrados grandes con muchos pines. En encapsulados QFP (quad flat package) convencionales, los pines están muy juntos y se dañan fácilmente. Además, exigen control estricto de la soldadura, o las uniones y puentes colapsarían. Desde el punto de vista de diseño, la alta densidad de pines causaba problemas y era difícil sacar pistas del IC por congestión. El paquete BGA se desarrolló para superar estos problemas. Un Ball Grid Array tiene un enfoque distinto a las conexiones de montaje superficial habituales: utiliza la zona inferior para conexiones. Los pines se disponen en patrón de rejilla en la cara inferior del soporte del chip. En lugar de pines, son pads con bolas de soldadura los que proveen la conexión. La PCB lleva pads de cobre para integrar estos arrays de bolas.

Tipos de paquetes BGA

Los siguientes son tipos importantes de paquetes BGA desarrollados para diversos requisitos de ensamblaje:

• TBGA (Tape Ball Grid Array): Apto para soluciones de gama media-alta que exigen alto rendimiento térmico y no requieren disipador externo.
• Micro BGA: Más pequeño que el BGA regular, disponible en tres pasos: 0,75 mm, 0,65 mm y 0,8 mm.
• FBGA (Fine Ball Grid Array): Contactos extremadamente finos, usado básicamente en contactos system-on-a-chip.
• PBGA (Plastic Ball Grid Array): Paquete con cuerpo moldeado de plástico (glob-top). Tamaños de paquete de 7 a 50 mm; pasos de bola de 1,00 mm, 1,27 mm y 1,50 mm.
• TEPBGA (Thermally Enhanced Plastic Ball Grid Array): Excelente disipación de calor. Planos de cobre gruesos en el sustrato alejan el calor de la PCB.
• PoP (Package on Package): Diseñado para aplicaciones donde el espacio es crítico. El paquete de memoria se coloca encima del dispositivo base.
• MAPBGA (Molded Array Process Ball Grid Array): Apto para dispositivos que exigen encapsulado de baja inductancia. Opción asequible y de alta fiabilidad.

Todos estos paquetes de ensamblaje BGA están diseñados para placas complejas. En el próximo post discutiremos varias ventajas de estos paquetes BGA.

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