Μειονεκτήματα των τσιπ BGA

Στη σημερινή εποχή των ηλεκτρονικών συσκευών με υψηλή ενσωμάτωση, τα τσιπ BGA (Ball Grid Array Package) έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε πολλούς τομείς λόγω των πολλών πλεονεκτημάτων τους, όπως η υψηλή ενσωμάτωση και η καλή ηλεκτρική απόδοση. Ωστόσο, καμία τεχνολογία δεν είναι τέλεια και τα τσιπ BGA έχουν επίσης ορισμένα μειονεκτήματα που μπορεί να θέσουν ορισμένες προκλήσεις σε συγκεκριμένα σενάρια εφαρμογής, κατασκευής και διαδικασίες συντήρησης.

1, Υψηλή δυσκολία συγκόλλησης

Η μορφή συσκευασίας των τσιπ BGA καθορίζει ότι η διαδικασία συγκόλλησής τους είναι σχετικά περίπλοκη. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά τσιπ με καρφίτσες, τα τσιπ BGA έχουν μια πυκνή διάταξη σφαιριδίων συγκόλλησης διατεταγμένων στο κάτω μέρος. Κατά τη συγκόλλησή του σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB), είναι απαραίτητο να ελέγχονται με ακρίβεια παράμετροι όπως η θερμοκρασία συγκόλλησης, ο χρόνος και η πίεση. Μόλις αυτές οι παράμετροι αποκλίνουν, είναι εύκολο να οδηγήσουν σε κακή συγκόλληση. Για παράδειγμα, η υπερβολική θερμοκρασία μπορεί να προκαλέσει υπερβολική τήξη των σφαιριδίων κασσίτερου, με αποτέλεσμα βραχυκυκλώματα. Εάν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή, μπορεί να προκαλέσει μη πλήρη τήξη των σφαιριδίων συγκόλλησης, με αποτέλεσμα εικονική συγκόλληση και ασταθείς ηλεκτρικές συνδέσεις μεταξύ του τσιπ και του PCB, γεγονός που με τη σειρά του επηρεάζει την κανονική λειτουργία ολόκληρης της ηλεκτρονικής συσκευής. Επιπλέον, λόγω του μικρού μεγέθους και της μεγάλης ποσότητας σφαιριδίων συγκόλλησης, είναι δύσκολο να παρατηρηθεί άμεσα η ποιότητα της συγκόλλησης με γυμνό μάτι μετά τη συγκόλληση, συχνά απαιτώντας τη χρήση επαγγελματικού εξοπλισμού δοκιμών, όπως εξοπλισμός δοκιμών ακτίνων Χ, γεγονός που αναμφίβολα αυξάνει το κόστος παραγωγής και συντήρησης.

2, Υψηλό κόστος και δυσκολία συντήρησης

Όταν τα τσιπ BGA παρουσιάζουν δυσλειτουργία και πρέπει να αντικατασταθούν, το προσωπικό συντήρησης αντιμετωπίζει μια τεράστια πρόκληση. Πρώτον, δεν είναι εύκολο να αφαιρεθεί το ελαττωματικό τσιπ από την πλακέτα PCB. Λόγω της ισχυρής συγκόλλησής του, είναι δύσκολο για τα συμβατικά χειροκίνητα εργαλεία να το αποσυναρμολογήσουν άθικτο, συχνά απαιτώντας τη χρήση εξειδικευμένου εξοπλισμού, όπως ένα πιστόλι θερμού αέρα, και θα πρέπει να λαμβάνεται προσοχή κατά τη διαδικασία αποσυναρμολόγησης για να αποφευχθεί η ζημιά σε άλλα εξαρτήματα ή κυκλώματα στην πλακέτα PCB. Κατά την επανασυγκόλληση νέων τσιπ BGA, είναι επίσης απαραίτητο να ελέγχονται αυστηρά οι παράμετροι συγκόλλησης για να διασφαλιστεί η ποιότητα της συγκόλλησης. Επιπλέον, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η επιθεώρηση μετά τη συγκόλληση απαιτεί επίσης επαγγελματικό εξοπλισμό και αυτή η σειρά λειτουργιών απαιτεί εξαιρετικά υψηλές τεχνικές δεξιότητες από το προσωπικό συντήρησης, με αποτέλεσμα σημαντική αύξηση του κόστους συντήρησης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ακόμη και έμπειρο προσωπικό συντήρησης ενδέχεται να μην είναι σε θέση να εγγυηθεί ποσοστό επιτυχίας επισκευής 100% λόγω της πολυπλοκότητας της συντήρησης των τσιπ BGA, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει στον κίνδυνο απόρριψης ολόκληρης της ηλεκτρονικής συσκευής λόγω βλάβης του τσιπ, αυξάνοντας περαιτέρω τις οικονομικές απώλειες των χρηστών.

3, Σχετικά περιορισμένη απόδοση απαγωγής θερμότητας

Αν και τα τσιπ BGA λαμβάνουν επίσης υπόψη την απαγωγή θερμότητας στον σχεδιασμό τους, η απόδοση απαγωγής θερμότητάς τους εξακολουθεί να έχει ορισμένους περιορισμούς σε σύγκριση με ορισμένες άλλες μορφές συσκευασίας τσιπ. Η δομή συσκευασίας των τσιπ BGA είναι σχετικά συμπαγής και η θερμότητα μεταφέρεται κυρίως στην πλακέτα PCB μέσω των σφαιριδίων συγκόλλησης στο κάτω μέρος του τσιπ για απαγωγή. Ωστόσο, η θερμική αγωγιμότητα των σφαιριδίων συγκόλλησης είναι περιορισμένη. Όταν το τσιπ παράγει μεγάλη ποσότητα θερμότητας υπό συνθήκες λειτουργίας υψηλού φορτίου, η θερμότητα δεν μπορεί να διαχέεται αποτελεσματικά έγκαιρα, με αποτέλεσμα την αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας του τσιπ. Η υπερβολική θερμοκρασία όχι μόνο επηρεάζει την απόδοση των τσιπ, επιβραδύνοντας την ταχύτητα λειτουργίας τους και προκαλώντας σφάλματα επεξεργασίας δεδομένων, αλλά η μακροχρόνια έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες μπορεί επίσης να μειώσει τη διάρκεια ζωής των τσιπ και ακόμη και να προκαλέσει μόνιμη ζημιά, επηρεάζοντας έτσι την αξιοπιστία και τη σταθερότητα ολόκληρης της ηλεκτρονικής συσκευής.

4, Σχετικά υψηλό κόστος

Η διαδικασία κατασκευής των τσιπ BGA είναι σχετικά περίπλοκη, περιλαμβάνοντας πολλαπλές διαδικασίες υψηλής ακρίβειας, όπως φωτολιθογραφία, χάραξη και συσκευασία. Αυτές οι πολύπλοκες διαδικασίες απαιτούν τη χρήση προηγμένου εξοπλισμού παραγωγής και πρώτων υλών υψηλής καθαρότητας, γεγονός που καθιστά το κόστος κατασκευής των τσιπ BGA σχετικά υψηλό. Επιπλέον, λόγω της μοναδικής μορφής συσκευασίας του, απαιτείται μεγαλύτερη προσοχή κατά τη μεταφορά και την αποθήκευση για την αποφυγή ζημιών, όπως συμπίεση και σύγκρουση στα τσιπ, γεγονός που αυξάνει επίσης το κόστος εφοδιαστικής και αποθήκευσης σε κάποιο βαθμό. Για τους κατασκευαστές ηλεκτρονικών συσκευών, το υψηλότερο κόστος των τσιπ μπορεί να συμπιέσει τα περιθώρια κέρδους των προϊόντων τους ή μπορεί να χρειαστεί να μεταβιβάσουν αυτά τα κόστη στους καταναλωτές, με αποτέλεσμα σχετικά υψηλές τιμές προϊόντων και ενδεχομένως να επηρεάσουν την ανταγωνιστικότητά τους στην αγορά.

Εν κατακλείδι, αν και τα τσιπ BGA έχουν σημαντική θέση και ευρείες εφαρμογές στον τομέα της σύγχρονης ηλεκτρονικής τεχνολογίας, δεν μπορούμε να αγνοήσουμε τα μειονεκτήματά τους. Στις πρακτικές εφαρμογές, οι ηλεκτρονικοί μηχανικοί και οι κατασκευαστές πρέπει να εξετάσουν πλήρως αυτά τα μειονεκτήματα και να λάβουν τα κατάλληλα μέτρα για να ξεπεράσουν ή να μετριάσουν τις επιπτώσεις τους όσο το δυνατόν περισσότερο, προκειμένου να διασφαλίσουν την απόδοση, την αξιοπιστία και την οικονομία των ηλεκτρονικών συσκευών.

Για οποιαδήποτε έργα PCB-PCBA, καλώς ήρθατε να μας στείλετε email στο sales9@suntekgroup.net.