BGA: Ball Grid Array
Es un tipo de encapsulado montado en superficie que se utiliza en los circuitos integrados, por medio de una serie de soldaduras las cuales se llevan a cabo mediante el calentamiento de pequeñas bolas de estaño.
Ante la continua demanda de módulos DRAM más pequeños, el tamaño de las BGAs ha ido disminuyendo de manera similar. Esto significa que las soldaduras de los BGAs también se han reducido en tamaño y, por lo tanto, se han hecho menos robustas. Al mismo tiempo los módulos DRAM se ven obligados a funcionar en ambientes cada vez más hostiles, donde el estrés mecánico por golpes, vibración y variaciones térmicas severas están a la orden del día.
Hay ciertas medidas que se pueden tomar para mitigar estos handicaps, entre ellas está el sellado y el sellado lateral:
- Sellado lateral: se aplica una resina a 3 de los lados del módulo DRAM para reforzar la conexión entre el circuito impreso (PCB) y el BGA.
- Sellado: se rellena completamente el espacio entre la PCB y el BGA utilizando resina.
Innodisk utiliza tecnología de Sellado Lateral en todos sus productos aplicando resina en tres de los cuatro lados de los circuitos integrados de los módulos DRAM para fortalecerlos y reforzar el grado industrial de los mismos.
Antecedentes
El sellado lateral, como concepto, fue propuesto por primera vez en 1960 y aunque la tecnología ha dado grandes pasos desde entonces, el concepto básico de sellado lateral sigue siendo el mismo. Esta tecnología no se implementó entonces de forma general ya que las PCB de la época no se utilizaban como ahora y, además, ya eran bastante robustas. Sin embargo, en la actualidad los sistemas de grado industrial tienen como requisito indispensable soportar golpes, vibraciones y otros factores externos típicos de ambientes industriales.
Desafíos
Como decíamos, las PCB cada vez son más pequeñas y esto, por consiguiente, lleva a una disminución en el tamaño de bolas BGA y sus soldaduras. Esto se traduce en una robustez global menor del enlace entre la PCB y el BGA.
Muchas aplicaciones embebidas soportan ciclos de temperatura extremadamente críticos, como los satélites en movimiento, los cuales pasan de recibir luz solar directa a soportar temperaturas bajo cero en apenas unas horas. Estos cambios de temperatura conducen a un ciclo de expansión/contracción constante que eventualmente puede causar daños a los módulos de a bordo (y con sólo una corta distancia entre PCB y BGA no hay mucho margen de acción).
Solución: Sellado Lateral
Esta técnica es un método probado y rentable para aumentar la robustez de la conexión entre PCB y BGA. Las pruebas de tensión muestran que con el sellado lateral aplicado, los módulos toleran hasta 2 veces más la fuerza antes de que finalmente se suelten. La resina que se utiliza también funciona como un absorbedor de expansión térmica; en otras palabras, cuando el módulo está en expansión/contracción, la resina permite más movimiento mientras mantiene la integridad de la conexión del BGA. Esta resina también funciona como disipador de calor mejorando el umbral de variacion térmica. Con la resina aplicada, el esfuerzo mecánico y térmico es más uniforme y distribuido, causando menos tensión en cada punto de soldadura individual y aumentando la resistencia general.
Las ventajas del Sellado Lateral Vs Sellado Tradicional
Mientras que el sellado tradicional en teoría ofrece los mismos beneficios que el Sellado Lateral, existen ciertas ventajas que pueden hacer del segundo un candidato más potente.
- Más económico: el relleno lateral utiliza menos resina y el tiempo de aplicación es más rápido, lo que reduce costes.
- Más fácil de reparar: en comparación con el sellado tradicional, la resina aplicada es más fácil de quitar cuando se practica sólo a los lados del Circuito Impreso y la PCB. Esto también reduce el riesgo de dañar la PCB cuando el módulo se somete a reparaciones.
- Menor peso: Minimizar la carga de los dispositivos sensibles al peso.
- Bolsas de aire: Al llenar la totalidad del espacio entre el BGA y la PCB, existe un mayor riesgo de que queden bolsas de aire atrapadas. Al añadir resina en tres lados, este problema queda resuelto de manera efectiva.
Todos nuestros productos DRAM incluyen esta tecnología ¿los conoces?
