ما الفرق بين BGA و PGA و LGA؟

BGA و PGA و LGA هي أنواع مختلفة من حزم سطحية و ثقيلة للحوائط المتكاملة (ICs). إليك لمحة عامة عن كل نوع:

مجموعة الشبكة الكروية (BGA)

الوصف:تحتوي حزم BGA على مجموعة من كرات اللحام في الجزء السفلي من الشريحة. تستخدم هذه الكرات لللحام لربط IC بطاقة الدوائر المطبوعة (PCB).في هذه الحزمة ، تشكل كرات اللحام الصغيرة الاتصالات ، والتي يتم ترتيبها في شبكة مربعة تتكون من أعمدة وصفوف على السطح السفلي للشريحة.هذا التصميم يسمح بتسجيل عدد أكبر بكثير من الاتصالات، حوالي ضعف عدد مع PGA. توفر كرات اللحام اتصالات قصيرة وبالتالي أداء هائل.

المزايا:

1) الكثافة العالية للدبابيس، مما يسمح بالمزيد من الاتصالات في مساحة أصغر.

2) تبديد الحرارة الأفضل بسبب الخصائص الحرارية لكرة اللحام.

3) الانحدار المنخفض بسبب مسارات اتصال قصيرة إلى لوحة الدوائر

4) تحسين الأداء الكهربائي مع أقصر أطوال الرصاص مما يقلل من الحثية.

5) يمكن إزالة الشرائح من لوحة الدوائر دون تدميرها. وهذا يسمح بإزالة كرات اللحام القديمة (إزالة الكرات) وتعبئة الكرات الجديدة (إعادة التعبئة).الشريحة يمكن بعد ذلك أن يتم لحامها إلى لوحة دائرة جديدةنظرًا لأن المعالجات المطاطية قوية للغاية من الناحية الميكانيكية والحرارية ، يتم استخدام BGA بشكل رئيسي لمعالجات المعالجة المركزية المدمجة.

العيوب:

1) عمليات التصنيع والتجميع الأكثر تعقيداً وتكلفة.

2) من الصعب فحصها وإصلاحها بسبب الاتصالات الخفية تحت الحزمة.لا يمكن فحص مفاصل اللحام إلا بالأشعة السينية

3) لا يمكن استخدامها بشكل فعال إلا على ألواح متعددة الطبقات ، مما يحد من إمكانيات تطبيقها.

التطبيقات: تستخدم عادة في أجهزة عالية الأداء مثل المعالجات و GPUs و ICs المعقدة الأخرى.

صفحة شبكة الدبوس (PGA)

الوصف: تتكون حزم PGA من دبوس مرتبة في نمط شبكة على الجزء السفلي من IC. يتم إدخال هذه الدبوس في الثقوب المقابلة على PCB أو المقبس.

المزايا:

أسهل في التعامل مع وتثبيت مقارنة مع BGA لأن الدبابيس مرئية ومتاحة.

مناسبة للمقابس، مما يسمح باستبدال سهل وتحديثات.

العيوب:

كثافة دبوس محدودة مقارنة بـ BGA ، مما قد يحد من عدد الاتصالات.

المسامير عرضة للانحناء أو التلف

التطبيقات: غالبًا ما تستخدم في وحدة المعالجة المركزية لأجهزة سطح المكتب وبعض معالجات الخادم ، حيث تكون سهولة الاستبدال والترقية مهمة.

مجموعة الشبكة الأرضية (LGA)

الوصف: تحتوي حزم LGA على شبكة من الاتصالات المسطحة (الأراضي) على الجزء السفلي من IC ، والتي تتواصل مع الأقواس المقابلة على PCB أو المقبس.

المزايا:

كثافة أعلى من الدبوس مقارنة بـ PGA، مماثلة لـ BGA.

لا يوجد إبر هشة، مما يقلل من خطر التلف أثناء التعامل.

يمكن استخدامه مع المقابس ، مما يسمح باستبدال وتحديث أسهل.

العيوب:

عمليات تصنيع وتجميع معقدة

يتطلب محاذاة دقيقة لضمان اتصال موثوق به بين الأراضي والPCB أو منصات المقابس.

التطبيقات:تستخدم على نطاق واسع في وحدة المعالجة المركزية الحديثة لأجهزة سطح المكتب والخوادم وغيرها من التطبيقات عالية الأداء حيث تعد أعداد البينات العالية والموثوقية أمرًا حاسمًا.

ملخص الاختلافات الرئيسية

1) طريقة الاتصال:

BGA يستخدم كرات اللحام، PGA يستخدم الدبابيس، و LGA يستخدم الأرض المسطحة.

سهولة التثبيت / الاستبدال:

عادة ما يكون استبدال PGA و LGA أسهل بسبب التوافق بين المقابس ، في حين أن BGA عادة ما يتم لحامها مباشرة على PCB.

2) كثافة الدبوس:

يدعم BGA و LGA كثافة أكبر من الدبوس مقارنة بـ PGA.

3)القدرة على التعرض للأضرار:

يمكن أن ينحني دبوس PGA بسهولة ، في حين أن LGA و BGA لديهم طرق اتصال أكثر قوة.

يعتمد اختيار الحزمة المناسبة على المتطلبات المحددة للتطبيق ، مثل الحاجة إلى كثافة دبوس عالية وسهولة الاستبدال وقدرات التصنيع.