導讀

M3562核心板不僅在性能上表現卓越，還采用了先進的BGA封裝技術。那么，BGA封裝核心板究竟有哪些獨特的優勢呢？本文將帶您深入探討。

繼MX2000和CPMG2ULBGA核心板之后，ZLG致遠電子又重磅推出了一款全新的BGA核心板——M3562。

M3562 Cortex-A53核心板

四核Cortex-A53

1.8GHz主頻

低成本3568方案

參考價格：288元起

作為一款高性能、低功耗、高性價比的嵌入式核心板，M3562具備四核Cortex-A53架構內核，最高主頻可達1.8GHz，同時集成Mali-G52 GPU、NPU，以及1080p@60fps視頻編碼器和4K@30fps視頻解碼器。它擁有35mm×40mm的超小尺寸，支持-40~85℃的工業級工作溫度，提供2GB~4GB的內存容量和16GB~32GB的存儲容量可供選擇。除了性能卓越之外，M3562核心板還有一個特色就是采用了BGA封裝，那么BGA封裝核心板有什么優點呢？本文繼續深入探討。
?為什么開發BGA核心板

最常見的核心板形態是采用板對板連接器對外連接，這種連接方式工藝簡單、易于安裝。但隨著電子產品對性能和尺寸要求的提升，越來越多的應用場景已無法滿足常規板對板連接器核心板的尺寸需求。于是，郵票孔和LGA封裝的核心板應運而生，它們使核心板能夠做得更小、更薄，但也引入了一些問題。郵票孔封裝由于只有最外側一排能夠布置引腳，引腳密度較低，難以滿足尺寸要求，而LGA封裝則存在翹曲和空洞風險。

相比之下，BGA核心板完美規避了這些問題，在幾乎不增加成本的情況下，實現了比郵票孔和LGA封裝核心板更小的尺寸、更高的引腳密度、更優的電氣性能、更低的底板貼片工藝要求和更高的貼片質量。

?解決翹曲導致的接觸不良

由于PCB印制電路板的工藝限制，不可避免地會有翹曲現象。雖然目前PCB翹曲率已能控制在0.75%以內，但回流焊印刷的錫膏厚度通常只有0.12~0.15mm，對于邊長10~20mm的小型功能模塊尚可接受，但對于尺寸達30~40mm以上的LGA核心板，翹起程度可能導致核心板接觸不到錫膏或接觸不足，引發焊接不良。為提高良率，LGA核心板不得不將焊盤做得較大，從而降低引腳密度，無法充分利用空間。即便如此，處于LGA核心板邊緣的引腳仍面臨上錫不足的風險。

要確保LGA核心板有足夠的可靠性，需要將翹曲度控制在0.2%~0.3%，這會增加PCB板廠的費用。設計PCB時還需考慮殘銅率、對稱性、導熱率、拼板強度等諸多因素，以配合實現0.2%~0.3%的翹曲度，這進一步限制了PCB尺寸，無法最大限度利用空間。

BGA封裝核心板在焊接到底板時，半熔融的錫球不會完全塌陷，而是略微下沉。這種下沉恰好彌補了PCB翹曲帶來的間隙，焊盤無需做得過大，使BGA封裝核心板在引腳密度更高的情況下，焊接不良的概率反而更低。

?解決焊接氣泡/空洞問題

氣泡和空洞問題，對LGA核心板也是個大問題。氣泡/空洞是指在回流焊過程中，熔融的錫膏、助焊劑、PCB表面氧化層等物質中逸散的氣體無法及時排出，聚集形成氣泡/空洞，導致焊接不良，這是PCB貼片中常見的不良現象之一。LGA封裝由于核心板與底板緊貼，且焊盤較大，排氣空間有限，加劇了空洞的形成。焊點中的空洞可能導致散熱變差、焊點強度降低、延展性、蠕變和疲勞壽命等機械性能下降、焊錫溢出焊盤等問題，嚴重時甚至引發短路或虛焊。傳統降低LGA封裝空洞率的方法包括調整溫度曲線、調整錫膏、優化鋼網設計、預上錫、N2回流焊或真空回流焊等，但這些方法在實際應用中受到限制，增加工藝難度和生產成本，效果往往不盡如人意。

BGA封裝核心板由于核心板與底板不再像LGA一樣緊貼，底板上的焊盤更小，錫膏更少，這些因素使得氣體更容易排出。在相同工藝條件下，BGA封裝核心板的空洞率遠低于LGA封裝。因此，BGA封裝核心板的貼裝使用一般工藝，就能達到較理想的空洞率，無需再擔心空洞過大導致的各種問題。

?提升信號質量在信號質量方面，BGA封裝核心板也優于其他形式的核心板。板對板連接器核心板由于連接器引腳長度較長，會引入較大的寄生電感，連接器引腳資源珍貴，設計時不得不避免分配太多地信號，導致阻抗跨分割、信號回流路徑變長，最終影響信號質量。

LGA核心板和郵票孔核心板則因較大的方形或異型焊盤，傳輸線經過此處形成嚴重的阻抗突變，影響信號質量。直角的焊盤邊緣還容易產生EMI和EMS問題。此外，LGA和郵票孔核心板由于緊貼底板，核心板底層走線和底板頂層走線之間存在串擾風險。

由此可見，BGA封裝的優點眾多！快來看看你的項目是否適合采用這種先進工藝的核心板吧！