LGA VS BGA: Apa Perbedaannya?

Ada berbagai jenis kemasan yang digunakan untuk komponen elektronik, dan kemasan ini memiliki efek yang tinggi pada kerja dan pembuatan papan PCB. BGA dan LGA umumnya digunakan dua utama jenis dari paket untuk papan PCBKeduanya memiliki fitur dan keterbatasannya masing-masing, dan masing-masing memengaruhi kinerja papan PCB. 

Paket LGA atau Land Grid Array adalah jenis paket yang digunakan untuk mengonfigurasi sirkuit terpadu dan mikroprosesor pada berbagai papan PCB. Paket BGA merupakan bagian dari prosesor grafis, IC kepadatan tinggi, dan mikroprosesor. Di sini, kita akan membahas fitur, kelebihan, kekurangan, aplikasi, dan perbedaannya. Mari kita mulai.

1. Apa itu LGA?

The LGA singkatan dari paket Land Grid Array dan dilengkapi dengan pinout untuk koneksi. Oleh karena itu, digunakan untuk aplikasi di mana desain papan dilengkapi dengan konektor soket. Untuk papan yang tidak memiliki soket, menggunakan LGS adalah pilihan terbaik. Paket ini dilengkapi kisi-kisi berbentuk persegi panjang di sisi bawah yang terbuat dari pasta solder, tetapi tidak menggunakan semua baris dan kolom kisi. Komponen kisi ini dapat berbentuk lingkaran atau segitiga. Beberapa di antaranya memiliki tampilan sarang lebah.

Definisi

●      LGA adalah kemasan pemasangan permukaan yang digunakan untuk IC dan dilengkapi dengan sejumlah pin untuk koneksi. LGA dilengkapi bantalan di sisi bawah untuk menghubungkan bantalan-bantalan tersebut ke papan.

Keuntungan dan kerugian LGA

Keunggulan BGA

●      Paket LGA hadir dengan jumlah pin yang lebih banyak dibandingkan paket BGA. Jadi, ini adalah pilihan terbaik untuk digunakan pada sirkuit rumit yang membutuhkan lebih banyak komponen untuk dihubungkan.

●      Menyediakan fitur pengujian dan pemeriksaan yang mudah karena kontaknya dapat dengan mudah dilihat dengan mata telanjang.

●      Kekuatan mekanis dan daya dukung pin paket LGA lebih tinggi daripada pin BGA, sehingga dapat dengan mudah menahan tekanan dan tekanan tinggi.

●      LGA lebih murah daripada paket BGA.

●      Paket ini merupakan pilihan terbaik untuk digunakan di ruang kecil dengan sirkuit perangkat berdaya tinggi.

●      Ia menawarkan fitur daya tahan.

●      Pin-pinnya kecil dan dapat dengan mudah dikonfigurasikan di ruang kecil.

●      Ia memiliki induktansi parasit dan kapasitansi yang rendah, sehingga paling baik digunakan untuk aplikasi frekuensi tinggi.

●      Sistem udara panas yang digunakan untuk pengerjaan ulang

●      Kemasan ini memiliki nilai impedansi rendah karena memiliki jalur interkoneksi pendek, yang membantu menyediakan transmisi sinyal berkecepatan tinggi.

Kekurangan BGA

●      Pin LGA memakan lebih banyak ruang, yang dapat mengurangi kepadatan koneksi dan juga ukuran kemasan.

●      Sambungan solder papan LGA dan PCB akan aus seiring waktu karena getaran dan tekanan aplikasi serta menimbulkan masalah keandalan.

●      Pin-pinnya dikonfigurasikan pada sisi dalam dan sulit diperbaiki jika rusak dan memerlukan alat khusus untuk memperbaikinya.

●      Tidak digunakan untuk inspeksi optik otomatis (AOI).

1.2 Aplikasi Komponen LGA

●      Prosesor Intel Core i7 yang berbeda menggunakan paket LGA seperti tipe soket 1151.

●      Paket LGA juga merupakan bagian dari memori DDR4, seperti soket LGA 3647.

●      PC gaming desktop dilengkapi dengan paket Intel LGA.

●      Pengontrol yang berbeda, seperti pengontrol Ethernet Intel I210, juga memiliki kemasan LGA.

●      Ini juga merupakan bagian dari MOSFET, misalnya, Infineon OptiMOS.

2. Apa itu BGA?

Kemasan BGA dilengkapi dengan susunan bola solder di bagian bawah. Bola solder inilah yang menghubungkan kemasan dengan papan sirkuit. Pengoperasian BGA untuk papan PCB dimungkinkan dengan konfigurasi bantalan tembaga yang menopang bola solder. Bola solder pada kemasan dapat dikonfigurasi secara elektrik atau tahunan.

Kemasan ini menghasilkan pembuangan panas yang baik berkat konduktivitas termal bola solder yang baik. Kualitas sinyal yang baik juga dihasilkan berkat jalur listrik pendek yang mengurangi induktansi dan kapasitansi.

Beberapa jenis BGA yang umum adalah:

●      Susunan kisi bola plastik: Terbuat dari casing berlapis plastik dan memiliki substrat kaca dengan dimensi jarak bola 1.0 mm dan 1.27 mm.

●      Kisi bola keramik array: Memiliki substrat keramik yang dikonfigurasi pada koneksi listrik FlipChip (FC).

●      Susunan kisi bola pita: Dilengkapi dengan substrat strip lembut yang memiliki satu hingga dua lapisan papan, dan disebut juga Flex Tape BGA.

Definisi

Ball Grid Array adalah jenis kemasan pemasangan permukaan khusus yang memiliki bola-bola solder. Kemasan ini tersedia dalam konfigurasi plastik dan keramik. Fitur utamanya adalah kabel yang tinggi, ukuran yang ringkas, dan fitur induktansi yang rendah.

2.1 Keuntungan dan kerugian BGA

Kelebihan

●      BGA kompatibel dengan kerapatan pin yang lebih besar daripada kemasan LGA, jadi paling baik untuk jumlah koneksi yang lebih besar.

●      Kemampuan termalnya lebih baik daripada LGA karena bola solder memiliki fitur pemindah panas yang baik untuk komponen dan PCB.

●      Ukurannya yang kecil memungkinkannya digunakan untuk struktur kompak dan komponen berdensitas tinggi yang terhubung ke PCB.

●      Ini menyediakan faktor bentuk kecil dengan kepadatan input/output yang tinggi. Ini digunakan untuk IC yang rumit.

Kekurangan

●      Bola-bola solder terhubung di sisi dalam, sehingga pemeriksaan visual untuk menemukan kerusakan pun terhenti. Sinar-X diperlukan untuk melihat komponen-komponen yang terhubung ke kemasan ini untuk diperbaiki.

●      Pengemasan ini menggunakan beberapa langkah tambahan yang membuatnya berbiaya tinggi untuk penyambungan komponen dengan bola solder.

●      Ia juga memiliki masalah keandalan untuk penyambungan papan PCB dengan kemasan BGA dan menimbulkan tekanan mekanis dan termal.

●      BGA tidak didukung untuk semua komponen karena hanya mendukung papan multilayer.

●      Diperlukan jenis pengemasan solder khusus pada kapal.

2.2 Aplikasi Komponen BGA

●      Kemasan BGA adalah bagian dari GPU yang berbeda, seperti Nvidia GeForce RTX 3090.

●      Qualcomm Snapdragon 888 adalah jenis prosesor system-on-chip yang menggunakan paket BGA.

●      Xilinx Virtex UltraScale+ adalah array gerbang yang dapat diprogram di lapangan yang juga menggunakan BGA, dan pengontrol memori seperti Cypress HyperBus Memory Controller menggunakan BGA.

●      Peralatan elektronik otomotif membutuhkan jenis kemasan yang mampu menangani berbagai kondisi kerja, seperti suhu tinggi, tekanan mekanis, dan getaran. Oleh karena itu, kemasan LGA memiliki fitur untuk menangani parameter-parameter ini.

●      BGA juga digunakan untuk pembuatan perangkat elektronik konsumen karena membutuhkan ukuran yang ringkas dan struktur ramping yang dapat disediakan oleh paket BGA. Karena BGA memiliki jumlah pin yang tinggi dan membantu menghubungkan banyak komponen dalam ruang terbatas,

3. Perbandingan LGA vs. BGA

4. Pertimbangan dalam memilih paket yang tepat

Sebelum menggunakan kemasan BGA dan LGA untuk proyek Anda, ikuti poin-poin berikut.

Jumlah pin

●      Jika proyek Anda memerlukan koneksi pin yang lebih besar, gunakan kemasan BGA, dan untuk konfigurasi pin rendah, gunakan kemasan LGA.

Kinerja termal:

●      Jika Anda mengerjakan proyek di mana komponen yang terhubung menghasilkan panas lebih besar dan untuk aplikasi berkinerja tinggi, BGA merupakan pilihan terbaik untuk digunakan karena dapat menghilangkan panas secara efektif.

Integritas sinyal:

●      BGA menawarkan kualitas sinyal yang baik karena kapasitansi dan induktansinya rendah berkat jalur interkoneksi yang pendek. Untuk sirkuit yang sensitif terhadap kualitas sinyal, gunakan kemasan BGA.

Stabilitas mekanis:

●      Untuk aplikasi yang melibatkan berbagai faktor seperti getaran, guncangan, atau tekanan, gunakan kemasan LGA karena memberikan stabilitas mekanis yang baik.

Biaya:

●      Untuk proyek yang hemat biaya, gunakan kemasan LGA karena biayanya lebih rendah daripada BGA.

Ukuran:

●      Untuk proyek yang memiliki keterbatasan ruang dan membutuhkan sambungan komponen berukuran kecil, maka gunakan kemasan BGA yang ukurannya ringkas.

Memperbaiki:

●      Perbaikan LGA mudah, dan penggantiannya pun mudah. Karena pin-pinnya mudah dilihat dan diakses, untuk komponen yang proses perbaikannya mudah, gunakan paket LGA pilihan Anda.

Kemasan BGA dan LGA penting untuk komponen elektronik. Keduanya umum digunakan untuk komponen berdasarkan fitur dan parameter lainnya. LGA digunakan karena memiliki stabilitas mekanis yang baik dan biaya perakitan yang rendah. Penggunaan BGA didasarkan pada fitur termalnya yang baik dan memberikan transmisi sinyal berkualitas tinggi. BGA merupakan bagian dari rangkaian yang membutuhkan jumlah pin yang tinggi. Baik Anda menggunakan LGA atau BGA, Anda harus memeriksa persyaratan proyek, seperti persyaratan pin, aliran sinyal, biaya, ukuran desain, dll.