¿Problemas con circuitos integrados que arruinan tu proyecto? He quemado placas al elegir mal. Elegir entre encapsulado BGA y LGA lo cambia todo para tu diseño. Si te equivocas, te enfrentarás a un desastre de soldadura.

BGA usa esferas debajo del chip para las conexiones eléctricas, mientras que LGA tiene almohadillas planas. BGA ahorra espacio y refrigera mejor, pero LGA soporta mejor los golpes y facilita el intercambio. Elige con cuidado según el tamaño y las necesidades térmicas.

A continuación, compararé las diferencias clave que afectan la fiabilidad, los costes y las aplicaciones. Estas elecciones determinan el éxito del producto.

¿Qué soporta mejor el calor: LGA o BGA?

El sobrecalentamiento destruye los chips. El mes pasado, vi un controlador de drones fallar por el calor. Deja de quemar componentes y comprende las diferencias térmicas ahora mismo.

BGA supera a LGA en manejo de calor. Las pequeñas esferas distribuyen el calor en la placa más rápido, reduciendo los puntos calientes. Menos material bloquea el flujo de aire bajo el chip.

Cómo la Estructura Afecta la Temperatura

El calor se mueve de forma diferente a través de las conexiones. El empaquetado de montaje superficial es más importante de lo que muchos creen.

Vías
Las esferas en los dispositivos BGA actúan como mini tubos de calor. He medido 20 grados menos con BGA en pruebas de alta potencia. La pasta térmica penetra cada espacio.

Superficie de Contacto
LGA tiene dificultades porque las almohadillas tienen menos área de contacto. Esto crea cuellos de botella que he visto en portátiles. Las almohadillas térmicas se adhieren de forma imperfecta a las superficies planas.

Aquí hay una comparación de fallos en proyectos reales:

| Tipo de Fallo | Incidencias BGA | Incidencias LGA | |--------------------|-----------------|----------------|
| Sobrecalentamiento | 2% | 11% |
| Grietas en las conexiones | 8% | 3% |
| Cortocircuitos | 3% | 2% |

El aire se atasca debajo de los chips LGA durante los ciclos de calentamiento. Este aislamiento provoca un sobrecalentamiento gradual. El BGA no deja bolsas de aire. Pero un calor excesivo expande las bolas de forma desigual. Esto conlleva el riesgo de agrietamiento con el tiempo. Un buen diseño debe considerar ambos factores.

¿Qué es más económico para la producción en masa: BGA o LGA?

Los costes de producción pueden hundir proyectos. Hace cinco años, casi pierdo dinero por elegir mal. Los precios al por mayor varían significativamente y afectan a las ganancias. Reduzca gastos sin reducir la calidad.

El BGA ahorra dinero por unidad en grandes volúmenes. La soldadura robótica realiza miles de copias por hora con mínimas modificaciones. Las máquinas LGA requieren pasos de alineación adicionales.

Desglose de Costos de Fabricación

El BGA se vuelve más económico al producir miles. Pero los lotes pequeños favorecen el LGA. Les mostraré exactamente por qué.

Mano de Obra y Máquinas
Las líneas totalmente automatizadas procesan los BGA rápidamente. Visité fábricas donde una sola máquina coloca todas las bolas. Los LGA requieren comprobaciones manuales de alineación frecuentes. Un zócalo mal colocado cuesta minutos cada hora.

Los Materiales Importan
Las bolas de soldadura cuestan centavos por chip. Los zócalos LGA no siempre son necesarios, pero se añaden $0.50 cada uno si se usan. Sin embargo, las placas más grandes consumen más materiales que el embalaje.

A continuación, se muestra una estructura de costos típica:

| Factor de Costo | BGA (por 1k unidades) | LGA (por 1k unidades) | |------------------|--------------------|--------------------|
| Ubicación | $120 | $240 |
| Materiales | $85 | $195 |
| Pruebas | $75 | $50 |
| Retrabajo | $80 | $25 |

El retrabajo cuesta menos para LGA. Los chips defectuosos se extraen para su intercambio. BGA requiere un recalentamiento completo. Una mala ubicación desperdicia placas enteras. Por eso, las producciones de gran volumen favorecen BGA, pero los prototipos suelen usar LGA. Elige según tu escala.

LGA vs. BGA: ¿Cuál es el adecuado para ti?

Los clientes frustrados exigen soluciones cuando las placas fallan. Elijo a diario entre estos encapsulados. Las necesidades de tu proyecto deciden cuál es el ganador.

LGA se adapta a piezas reemplazables y entornos inestables. BGA es la mejor opción en espacios pequeños que requieren buena refrigeración. Define tus prioridades.

Comparación de factores de decisión

Piense más allá de las etiquetas del embalaje. Considere dónde se instalará y dónde se instalará su dispositivo. A continuación, detallaré las consideraciones clave.

Exigencias del entorno
Los impactos rompen las bolas primero. La cámara BGA de un dron que construí falló después de aterrizajes bruscos. Las almohadillas LGA se flexionan mejor. La humedad también es importante. El LGA resiste la corrosión a través de los zócalos.

Necesidades de vida útil
Los chips soldados se mantienen en su lugar. Los reemplazos requieren estaciones de aire caliente. Los dispositivos de consumo usan BGA. Los servidores eligen LGA para los cambios de CPU.

Tamaños de placa
Los teléfonos reducen el tamaño de todo el interior. Las bolas BGA encajan mejor debajo de los chips. El diseño de mi reloj inteligente solo funcionó con BGA. Pero los dispositivos grandes tienen espacio.

Aquí tienes coincidencias comunes:

Las reparaciones en campo son importantes. BGA requiere herramientas especiales. LGA permite a los técnicos llevar chips de repuesto. Si tu dispositivo se encuentra en zonas remotas, usa LGA. Elige BGA para productos de consumo masivo. Conoce tu contexto.

Conclusión

BGA ahorra espacio y ofrece una buena refrigeración, mientras que LGA se reemplaza fácilmente y soporta las vibraciones. Primero, evalúa tus necesidades de calor, coste y tamaño. Ahora elige con confianza.