Best Technology on yksi Kiinan parhaista piirilevyjen valmistajista ja painettujen piirilevyjen toimittajista
Kieli
Best Technology on yksi Kiinan parhaista piirilevyjen valmistajista ja painettujen piirilevyjen toimittajista
BGA-juotto (Ball Grid Array) on elektroniikkateollisuudessa laajalti käytetty menetelmä integroitujen piirien kiinnittämiseen painetuille piirilevyille (PCB). Tämä menetelmä tarjoaa kompaktimman ja luotettavamman liitännän verrattuna perinteiseen läpireikään tai pinta-asennustekniikkaan. BGA-juottamisen monimutkaisuus aiheuttaa kuitenkin useita esteitä valmistusprosessin aikana. Tässä tutkimme BGA-juottamisen haasteita ja keskustelemme tehokkaista strategioista niiden ratkaisemiseksi.
Mitä on BGA-juotto?
BGA-juotto on tekniikka, joka sisältää integroitujen piiripakettien liittämisen piirilevyyn käyttämällä juotospalloja. Nämä juotospallot on tyypillisesti valmistettu lyijypohjaisista tai lyijyttömistä seoksista riippuen ympäristömääräyksistä ja erityisvaatimuksista. BGA-paketti koostuu substraatista, joka toimii integroidun piirin alustana, ja juotospalloista, jotka muodostavat sähköiset ja mekaaniset liitännät pakkauksen ja piirilevyn välillä.
BGA-juottamisen merkitys elektroniikan valmistuksessa
BGA-juotuksella on keskeinen rooli erilaisten elektronisten laitteiden, kuten tietokoneiden, älypuhelimien ja pelikonsolien, valmistuksessa. Pienemmän ja tehokkaamman elektroniikan lisääntynyt kysyntä on johtanut BGA-pakettien käyttöön. Niiden kompakti koko ja korkea nastatiheys tekevät niistä sopivia edistyneisiin sovelluksiin, joissa tilaa on rajoitetusti.
BGA-juottamisen haasteet
l Komponenttien kohdistus ja sijoitus
Yksi BGA-juottamisen tärkeimmistä haasteista on varmistaa komponenttien tarkka kohdistus ja sijoittaminen piirilevylle. Juotospallojen pieni koko ja BGA-paketin tiivis asettelu vaikeuttavat tarkan paikantamisen saavuttamista. Virhe kokoonpanoprosessin aikana voi aiheuttaa juotossiltoja, avoimia liitoksia tai mekaanisen rasituksen pakkauksessa.
Vastatakseen tähän haasteeseen valmistajat käyttävät kehittyneitä tekniikoita, kuten Automated Optical Inspection (AOI) ja X-ray Inspection. AOI-järjestelmät käyttävät kameroita ja kuvankäsittelyalgoritmeja varmistaakseen BGA-komponenttien oikean kohdistuksen ja sijoituksen. Röntgentarkastus toisaalta antaa valmistajille mahdollisuuden nähdä piirilevyn pinnan alle ja havaita mahdolliset kohdistusvirheet tai viat, jotka eivät välttämättä näy paljaalla silmällä.
l Juotospastasovellus
Toinen merkittävä haaste BGA-juottamisessa on täsmällisen ja johdonmukaisen juotospastan levityksen saavuttaminen. Juotospasta (http://www.bestpcbs.com/blog/2022/08/why-solder-paste-became-dry-and-how-to-solve-this-problem/), juotosseoksen ja juoksutteen seos , kiinnitetään PCB-tyynyihin ennen BGA-paketin asettamista. Riittämätön tai liiallinen juotospasta voi johtaa juotosvirheisiin, kuten riittämättömiin juotosliitoksiin, juotostautiin tai juotossilloittumiseen.
Tämän haasteen voittamiseksi on kiinnitettävä erityistä huomiota stensiilisuunnitteluun ja aukon valintaan. Sopivan paksuiset stensiilit ja oikean kokoiset aukot varmistavat tarkan juotospastan levityksen. Lisäksi valmistajat voivat käyttää Solder Paste Inspection (SPI) -järjestelmiä tarkastaakseen käytetyn juotospastan laadun ja johdonmukaisuuden. Best Technologyn käyttämä juotospasta on SAC305-juotepasta.
l Lämpötilan profilointi
Lämpötilaprofilointi, tai voimme sanoa, että lämmönhallinta, on ratkaisevan tärkeää BGA-juotuksessa juotospastan oikeanlaisen uudelleenvirtauksen varmistamiseksi. Uudelleenvirtausprosessissa piirilevy alistetaan tarkasti kontrolloidulle lämpötilaprofiilille, jolloin juotospasta sulaa, muodostaa luotettavan liitoksen ja jähmettyy. Riittämätön lämpötilaprofiili voi johtaa riittämättömään juotteen kastumiseen, epätäydelliseen uudelleenvirtaukseen tai komponenttien lämpövaurioihin.
Valmistajien on optimoitava uudelleenvirtausuunin asetukset ja kalibrointi oikean lämpötilaprofiilin saavuttamiseksi. Lämpöprofilointitekniikat, kuten lämpöparien ja dataloggereiden käyttö, auttavat seuraamaan ja säätämään lämpötilaa uudelleenvirtausprosessin aikana.
l Reflow-prosessi
Reflow-prosessi itsessään asettaa haasteita BGA-juottamiseksi. Imeytysvyöhykettä, rampin nopeuksia ja huippulämpötilaa on valvottava huolellisesti, jotta estetään komponenttien lämpöjännitys ja varmistetaan juotteen oikea uudelleenvirtaus. Riittämätön lämpötilan säätö tai väärät ramppinopeudet voivat aiheuttaa juotosvirheitä, kuten hautakiviä, komponenttien vääntymistä tai tyhjiä juotosliitoksia.
Valmistajien on otettava huomioon BGA-paketin erityisvaatimukset ja noudatettava komponenttitoimittajien suosittelemia reflow-profiileja. Kunnollinen jäähdytys sulatuksen jälkeen on myös välttämätöntä lämpöshokin estämiseksi ja juotosliitosten vakauden varmistamiseksi.
l Tarkastus ja laadunvalvonta
Tarkastus ja laadunvalvonta ovat tärkeitä BGA-juottamisen näkökohtia juotosliitosten luotettavuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Automatisoituja optisia tarkastusjärjestelmiä (AOI) ja röntgentarkastusta käytetään yleisesti havaitsemaan vikoja, kuten kohdistusvirheitä, riittämätön juotteen kostuminen, juotossilta tai juotosliitoksissa olevat aukot.
Silmämääräisten tarkastustekniikoiden lisäksi jotkut valmistajat voivat suorittaa poikkileikkausanalyysin, jossa näytejuoteliitos leikataan ja tutkitaan mikroskoopilla. Tämä analyysi tarjoaa arvokasta tietoa juotosliitoksen laadusta, kuten juotteen kostumisesta, huokosten muodostumisesta tai metallien välisten yhdisteiden läsnäolosta.
BGA-juotto asettaa elektroniikan valmistuksessa ainutlaatuisia haasteita, jotka liittyvät pääasiassa erilaisiin tekijöihin. Vastaamalla näihin haasteisiin tehokkaasti valmistajat voivat varmistaa BGA-juoteliitosten luotettavuuden ja suorituskyvyn, mikä edistää korkealaatuisten elektronisten laitteiden tuotantoa.
