Best Technology jedan je od najboljih proizvođača PCB-a i dobavljača tiskanih ploča u Kini
Jezik
Best Technology jedan je od najboljih proizvođača PCB-a i dobavljača tiskanih ploča u Kini
BGA (Ball Grid Array) lemljenje široko je korištena metoda u industriji proizvodnje elektronike za montažu integriranih sklopova na tiskane ploče (PCB). Ova metoda pruža kompaktniju i pouzdaniju vezu u usporedbi s tradicionalnom tehnologijom ugradnje kroz rupu ili površinske montaže. Međutim, složenost BGA lemljenja postavlja razne prepreke tijekom procesa proizvodnje. Ovdje ćemo istražiti izazove s kojima se suočava BGA lemljenje i raspravljati o učinkovitim strategijama za njihovo rješavanje.
Što je BGA lemljenje?
BGA lemljenje je tehnika koja uključuje pričvršćivanje paketa integriranih krugova na PCB pomoću niza kuglica za lemljenje. Ove kuglice za lemljenje obično su izrađene od legura na bazi ili bez olova, ovisno o ekološkim propisima i posebnim zahtjevima. BGA kućište sastoji se od supstrata, koji djeluje kao nosač za integrirani krug, i kuglica za lemljenje koje tvore električne i mehaničke veze između kućišta i PCB-a.
Važnost BGA lemljenja u proizvodnji elektronike
BGA lemljenje igra ključnu ulogu u proizvodnji raznih elektroničkih uređaja kao što su računala, pametni telefoni i igraće konzole. Povećana potražnja za manjom i snažnijom elektronikom potaknula je prihvaćanje BGA paketa. Njihova kompaktna veličina i velika gustoća pinova čine ih prikladnima za napredne primjene gdje je prostor ograničen.
Izazovi s kojima se suočava BGA lemljenje
l Poravnanje i postavljanje komponenti
Jedan od primarnih izazova kod BGA lemljenja je osiguravanje točnog poravnanja komponenti i postavljanja na PCB. Mala veličina kuglica za lemljenje i gust raspored BGA paketa otežavaju postizanje preciznog pozicioniranja. Neusklađenost tijekom procesa sklapanja može rezultirati lemljenim mostovima, otvorenim spojevima ili mehaničkim opterećenjem na pakiranju.
Kako bi odgovorili na ovaj izazov, proizvođači koriste napredne tehnologije kao što su automatska optička inspekcija (AOI) i rendgenska inspekcija. AOI sustavi koriste kamere i algoritme za obradu slike za provjeru ispravnog poravnanja i postavljanja BGA komponenti. Rendgenski pregled, s druge strane, omogućuje proizvođačima da vide ispod površine PCB-a i otkriju bilo kakvu neusklađenost ili nedostatke koji možda nisu vidljivi golim okom.
l Primjena paste za lemljenje
Još jedan značajan izazov kod BGA lemljenja je postizanje precizne i dosljedne primjene paste za lemljenje. Pasta za lemljenje (http://www.bestpcbs.com/blog/2022/08/why-solder-paste-became-dry-and-how-to-solve-this-problem/), mješavina legure za lemljenje i topitelja , nanosi se na PCB jastučiće prije postavljanja BGA paketa. Neadekvatna ili prevelika količina paste za lemljenje može dovesti do nedostataka lemljenja kao što su nedovoljno lemljeni spojevi, praznine ili lemni mostovi.
Kako bi se prevladao ovaj izazov, potrebno je posvetiti posebnu pozornost dizajnu šablone i odabiru otvora blende. Šablone odgovarajuće debljine i odgovarajuće veličine otvora osiguravaju točno nanošenje paste za lemljenje. Dodatno, proizvođači mogu koristiti sustave za pregled paste za lemljenje (SPI) kako bi provjerili kvalitetu i konzistenciju nanesene paste za lemljenje. Lemna pasta koju Best Technology koristi je SAC305 pasta za lemljenje.
l Profiliranje temperature
Profiliranje temperature, ili možemo reći upravljanje toplinom, ključno je u BGA lemljenju kako bi se osiguralo pravilno reflow paste za lemljenje. Proces reflowa uključuje podvrgavanje PCB-a pažljivo kontroliranom temperaturnom profilu, dopuštajući da se pasta za lemljenje otopi, formira pouzdan spoj i skrutne. Neadekvatno profiliranje temperature može dovesti do nedovoljnog vlaženja lemljenja, nepotpunog reflowa ili toplinskog oštećenja komponenti.
Proizvođači moraju optimizirati postavke i kalibraciju reflow pećnice kako bi postigli točan profil temperature. Tehnike toplinskog profiliranja, kao što je upotreba termoparova i snimača podataka, pomažu u praćenju i kontroli temperature tijekom procesa reflowa.
l Proces pretapanja
Sam proces reflowa predstavlja izazov u BGA lemljenju. Zona namakanja, stope povećanja i vršna temperatura moraju se pažljivo kontrolirati kako bi se spriječio toplinski stres na komponentama i osiguralo pravilno reflow lemljenje. Neadekvatna kontrola temperature ili neodgovarajuće brzine povećanja mogu rezultirati nedostacima lemljenja kao što su nadgrobne ploče, iskrivljenje komponente ili praznine u lemljenim spojevima.
Proizvođači moraju uzeti u obzir specifične zahtjeve BGA paketa i slijediti preporučene profile reflowa koje dostavljaju dobavljači komponenti. Pravilno hlađenje nakon reflowa također je bitno kako bi se spriječio toplinski udar i osigurala stabilnost lemljenih spojeva.
l Inspekcija i kontrola kvalitete
Inspekcija i kontrola kvalitete ključni su aspekti BGA lemljenja kako bi se osigurala pouzdanost i učinkovitost lemljenih spojeva. Sustavi automatizirane optičke inspekcije (AOI) i rendgenska inspekcija obično se koriste za otkrivanje nedostataka kao što su neusklađenost, nedovoljno vlaženje lemljenja, lemljeni mostovi ili praznine u lemljenim spojevima.
Uz tehnike vizualnog pregleda, neki proizvođači mogu provesti analizu poprečnog presjeka, gdje se uzorak lemljenog spoja reže i ispituje pod mikroskopom. Ova analiza pruža vrijedne informacije o kvaliteti lemljenog spoja, kao što je vlaženje lema, stvaranje šupljina ili prisutnost intermetalnih spojeva.
BGA lemljenje predstavlja jedinstvene izazove u proizvodnji elektronike, prvenstveno povezane s različitim čimbenicima. Učinkovitim rješavanjem ovih izazova, proizvođači mogu osigurati pouzdanost i performanse BGA lemljenih spojeva, pridonoseći proizvodnji visokokvalitetnih elektroničkih uređaja.
