Если
вы когда-нибудь разбирали современные устройства, от смартфонов до
игровых консолей, вы, возможно, видели, что там нет привычных ножек у
микросхем. Вместо них вы можете увидеть что-то вроде шариков припоя. Это
и есть BGA, или Ball Grid Array. Если переводить, это "массив
шариков-выводов". Это очень сложный и технологичный способ монтажа
микросхем, который используется сейчас повсеместно. Раньше у микросхем
были ножки, которые вставлялись в отверстия на плате. Затем их
припаивали. Это было относительно просто. Но современные микросхемы,
как, например, процессоры или чипы памяти, имеют сотни, а то и тысячи
выводов, и если бы они все были ножками, то микросхема была бы размером с
кулак. Вот тут и приходит на помощь BGA.
Принцип очень прост: на
нижней стороне микросхемы расположены мелкие шарики припоя, которые,
при нагреве, расплавляются и припаиваются к контактным площадкам на
печатной плате. После остывания припой затвердевает, и микросхема
надёжно закрепляется. Главное преимущество этого метода, это
компактность и очень высокая плотность выводов. Можно разместить сотни
контактов на очень маленькой площади. Ещё одно преимущество, это хорошая
теплопроводность, потому что площадь контакта с платой большая, и тепло
от чипа хорошо отводится.
Но, как и у любой технологии, у BGA
есть и свои сложности, особенно для тех, кто занимается ремонтом.
Представьте, как это чинить. Вы не видите, что происходит под
микросхемой! Если ножки ещё можно было пропаять вручную, то с BGA это
невозможно. Тут нужна специальная станция для пайки, которая очень точно
контролирует температуру. Сначала надо равномерно прогреть всю плату и
сам чип, чтобы припой расплавился. Затем, если нужно, снять чип
специальным вакуумным пинцетом. И потом, если чип надо вернуть на место,
его надо очень точно спозиционировать. И это ещё не всё. Иногда эти
шарики нужно восстанавливать, это называется "реболлинг".
Причины,
по которым BGA-чипы выходят из строя, бывают разные. Чаще всего это
механическое повреждение (уронили телефон) или перегрев. При перегреве
припой может стать хрупким, и контакт между шариками и платой теряется.
Иногда это всего один-два контакта, но устройство перестаёт работать. И
чтобы это исправить, нужно всё перепаивать. Это кропотливая работа,
которая требует не только специального оборудования, но и большого
опыта. BGA-монтаж, это то, что позволило электронике стать такой
компактной и мощной, но для нас, мастеров, это определённый вызов,
который мы успешно принимаем.