O que é BGA?

BGA – Ball Grid Array
É uma matriz de esferas de solda, localizado na parte inferior do Chip (ou CI – Circuito Integrado) e serve para fazer o contato entre este e a placa de circuito impresso. Esta tecnologia é descendente do padrão PGA (Pin Grid Array), onde no lugar das esferas haviam pinos que encaixavam em soquetes (Sockets) ou diretamente na placa, atravessando até o lado oposto (Through-Hole).

Vantagens da Tecnologia BGA
Alta Densidade: O padrão BGA surgiu como solução ao problema de tamanho dos CIs, possibilitando centenas de pontos de contato em um espaço pequeno na PCB (Printed Circuit Board - Placa de Circuito Impresso).
Dissipação de Calor: Outra grande vantagem apresentada pelo padrão BGA é a melhor dissipação do calor, pois o CI tem maior contato com a PCB em comparação aos CIs SMDs por exemplo.

Baixa Indutância na Solda: O fato dos contatos serem pouco distantes da PCB, evita um efeito indesejável na condução da corrente elétrica que é a Indutância causadora de distorção em sinais eletrônicos em dispositivos de alta performance.

Segurança: Um CI que utilize a tecnologia BGA possui uma importante característica de segurança devido ao fato dos contatos ficarem encobertos pelo próprio corpo do componente, impedindo acesso físico à seus contatos com a PCB.

Desvantagens da Tecnologia BGA
A desvantagem da Tecnologia BGA deve-se ao fato da falta de flexibilidade de seus contatos com a PCB. Sendo os coeficientes de expansão térmica diferentes entre a PCB e o CI BGA são gerados micro-choques térmicos e mecânicos, derivados da mudança de temperatura e variação de tamanho, o que pode ocasionar fraturas nas soldas. CI de cerâmica são mais suscetíveis a esse problema que os de plástico.
Por esse motivo é importante a aplicação de resinas pastosas na base do CI antes da soldagem dos contatos BGA, a pasta atuará como equalizadora da temperatura dos componentes (CI e PCB) amortecendo os choques térmicos.
Outra desvantagem encontrada nesse padrão é o alto custo de inspeção. Após a soldagem do BGA não é possível inspecionar à olho nu seus contatos. Máquinas de Raio-X vêm sendo desenvolvidas com essa finalidade, porém possuem preços elevados.

Tabela de Fusão de Ligas de Solda

Problemas Comuns de Origem no sistema BGA