Есть проект для термокамеры где должна быть плис. Использую Altera Cyclone 2 или 3. Диапазон температур в камере -60 +85.
Дизайн не сложный, в основном асинхронные счетчики. Ну и ниос еще. Допускает разбиение на несколько микрух.
Нужно много лапок, думаю что поставить BGA484 или кучку TQFP144.
С одной БГА плисиной конечно мороки меньше, но нет уверенности что лучше будет работать на запредельном для альтеры минусе...
Мнения?

Интуитивно если, то гибкие выводы должны быть более стойкими к температурным деформациям.

А можно уточнить, какой диапазон температур предполагается увидеть на корпусе ПЛИС?
Попадалась мне как-то одна статейка, в которой рассказывалось, что переходы температур довольно сильно влияют на долговечность паяных соединений, причем она сильно зависит от технологии пайки - наличие свинца в компонентах и в пасте при монтаже.

Диапазон температур -60 +85. Будет работать в ступенчатом режиме - выход на температуру, выдержка 10 мин, измерение, переход на следующую температуру (шаг где-то градусов 10). Плисина соответственно полностью охладится воздухом камеры за это время (платы без корпуса).
Я собирал маленькое устройство на EP2C8 в TQFP144 корпусе - работает. Сейчас надо отмасштабировать его на большее число лап, вот думаю ставить БГА или кучу TQFP. До этого с БГА плисинами не работал, к тому же в таком диапазоне, стремно..

Супостат применяет BGA микросхемы на -55С - +125С (для Virtex-6Q выпускаются даже RF1759), но только со свинцовыми шарами (никаких Pb free и в помине нет, что особо подчёркнуто в документации). Если вы не собираетесь приобретать ПЛИС Military speed grade, то из-за возрастающих затруднений с приобретением микросхем Industrial speed grade (-40C - +100C) со свинцовыми шарами, необходимо морально и технологически готовиться к reballing’у безсвинцовых шаров на нормальные свинцовые.
Вопрос о прочности шарикового соединения при предельных вибрациях (знать бы еще что это такое ?) и предельных температурах для меня остаётся открытым. Может быть имеет смысл в подфоруме у PCB’шников/механиков поспрашивать ? – может кто из них уже решил подобные проблемы, но для какого-нибудь DSP.

P.S. Касательно прочности "ногатого" соединения - слышал несколько раз от разных людей с разных заводов, что при демонтаже старых плат с планарными компонентами, периодически попадали такие случаи: припой полностью рассыпался и стал порошком, а микросхема держалась (и успешно функционировала !) на лаке, который и не давал высыпаться порошку "припоя", правда шаг у тех микрух был 1.25/1.27 и лак благополучно заливал каждый вывод со всех сторон.

С другой стороны, BGA даёт значительно лучшие показатели по массе/габаритам/предельной частоте IO на одно и тоже количество ног - поэтому переход на BGA, в конечном итоге - неизбежен.
Как вариант, можно было бы поработать с PGA (Pin Grid Array – как на CPU’шках) корпусами, но что-то я их давно не встречаю у ПЛИС.

Ну а если задача очень серьёзная, и партия будет тоже немалая, то после сдачи экспериментального образца, можно задуматься и над корпусированием (в т.ч. и на территории РФ) – тогда любой корпус (необходимя воякам приёмка), но и большая куча сопутствующих проблем.

С трудом понял мысль.
Если провести испытания в этом температурном диапазоне, так и коммерческое исполнение отработает Ваши тестовые воздействия (ограничения по времени, все равно в каком корпусе) на -60 +85.
А если это в камере должно работать постоянно при перепаде таких температур, это совсем другое.

Партия небольшая, на экспериментальный образец два десятка плат, потом может быть одна две сотни.

Мысль насчет перенести тему здравая, посмотрел еще раз на название и понял )

Вопрос пайки думаю в конце концов решаем, тут все-таки снаружи он. Интересует также и внутренняя структура микросхемы (о которой я ничего не знаю). Как там подложки, разварка выводов выполняется, компаунды и прочее. Не будет ли у БГА принципиально лучшая или худшая устойчивость к такому перепаду температуры. Ведь речь идет о выходе за документированный диапазон (приобретать будем Industrial).

sazh, это измерительное оборудование, должно работать в камере постоянно при таких перепадах температур по 2-3 цикла в день..

Любой САПР позволяет нанести под корпусом TQFP микросхемы Glue Dots, - точки приклеивания, которые затвердевают при пайке всей платы в печи.
Под корпус TQFP144 должно влезть с десяток таких точек. После отвердевания такой клей выглядит как керамика и довольно прочен на разрыв.

BGA то применяют,только заливать их надо,и нет 100% гарантиий что от температуры и вибраций шары не скататься в мир иной.
Вообщето в авиавтоматике и например применять при температурных перепадах и вибрациях BGA и CSP корпуса у пендосов дурной тон,при поставке наших приборов это одно из условий заказчика-недавно столкнулся с этим.
Корпусированные одни и теже чипы в CSP работают при меньшей минусовой температуре чем QFP-даташиты производителя,резкие термоциклы не держат никак!Отказался в "спецпроектах" от них полностью,но это очень напрягает при поиске комплектующих под проекты-корпуса всё меньше и меньше
2.По массе и частоте выигрывают BGA,но по разводке проигрывают,плата то многослойная уже нужна, а в перепадах температур особенно минусовых ,она не очень хороша(ну может что-то типа 5 приёмки).
Чтоб не рассыпался в порошок, паяйте свинцовым припоем с индием 5-10%,после 20 лет эксплуатации на "борту" в 20шт изделий ,ни намёка на трещины,непропаи и пр.
С Glue Dots важно не переборщить ,корпус должень слегка гулять на ножках,компенсируя ТЛКР корпуса-а иначё рвёт выводы внутри,корпус трещит по ногам со всеми вытекающими при разгерметизации корпуса ,замерзании влаги над криссталом при минусе.

Сообщение отредактировал Verifi - Dec 2 2011, 12:41

Долго думал над фразой и так и не понял что же лучше )

Как я понял однозначного ответа нет, единственное что я вынес из обсуждения это рекомендации по монтажу и гидроизоляции.

Плата в любом случае будет 4-слойной из-за проблем с целостностью сигналов на двуслойке. Будем пробовать БГА, прорабатывая варианты отката на QFP..

Спасибо за ответы, буду рад другим мнениям!

Глупый вопрос. Если, как я понял, плата является частью испытательного оборудования, а не тестируемым изделием, то почему бы её не поместить в кожушок, в котором соорудить некое подобие термостатирования? Т.е. при приближении к температуре -40 С, включать нагреватель (мощный резистор или что что-нить подходящее). Тогда все ЭРИ будут в режиме и вопросов вообще быть не должно.

Соглашусь со всеми, ноги TQFP очевидно более гибки чем корпус BGA, а значит более устойчивы к деформациям.
Видел, как BGA корпуса держат дополнительным прижимающим крепежом на плате.