Repairing Components via BGA Reballing

BGAリボールによるコンポーネントの修理

BGAリボールによるコンポーネントの修理

ボールグリッドアレイ(BGA)コンポーネントはピングリッドアレイ(PGA)デバイスから進化し、多くの電気的利点を受け継ぎつつ、よりコンパクトで効率的な相互接続方式を導入しました。

BGAは独立したピンの代わりに、パッケージの裏側にあるはんだボールを使ってPCBに接続します。一部の高度な設計では、PCBとBGAパッケージの両方にはんだボールが存在します。

パッケージ・オン・パッケージ(PoP)のようなスタック構成では、これらのはんだボールは複数のパッケージを相互接続するためにも使用され、より小型のフォームファクター内でより高度な機能統合が可能となります。

他のパッケージタイプと比べて、BGAにはいくつかの利点があります:

  • 高い回路密度:そのコンパクトなレイアウトは、電子機器の高度な小型化の流れを支えています。
  • 熱伝導率の向上:短い放熱経路はチップ内部の過熱問題を軽減します。
  • 低インダクタンス:短いインターコネクトは高周波信号の歪みを最小限に抑えます。

これらの利点により、BGAはスマートフォン、自動車電子制御ユニット(ECU)、航空宇宙システム、軍用グレードモジュールなど、先進的な電子製品の重要な部品となっています。

BGAの欠点の一つは機械的コンプライアンスの欠如です。柔軟なリードを持つパッケージとは異なり、はんだボールは剛性があります。これによりBGAは以下のストレスに弱くなります:

  • サーマルサイクリング(パッケージとPCB間の熱膨張係数の違い)
  • 振動と機械的屈曲特に厳しい環境では

これに対処するため、アンダーフィル材料は応力の再分散や機械的信頼性向上によく用いられており、特にアビオニクス、軍用プロセッサ、自動車管制装置などのミッションクリティカルシステムにおいてそうです。