„Best Technology“ yra vienas geriausių PCB gamintojų ir spausdintinių plokščių tiekėjų Kinijoje
Kalba
„Best Technology“ yra vienas geriausių PCB gamintojų ir spausdintinių plokščių tiekėjų Kinijoje
BGA (Ball Grid Array) litavimas yra plačiai naudojamas elektronikos gamybos pramonėje metodas integrinėms grandinėms montuoti ant spausdintinių plokščių (PCB). Šis metodas užtikrina kompaktiškesnį ir patikimesnį ryšį, palyginti su tradicine perforavimo arba paviršiaus montavimo technologija. Tačiau BGA litavimo sudėtingumas gamybos procese sukelia įvairių kliūčių. Čia mes išnagrinėsime BGA litavimo iššūkius ir aptarsime veiksmingas strategijas jiems spręsti.
Kas yra BGA litavimas?
BGA litavimas yra metodas, apimantis integrinių grandynų paketų prijungimą prie PCB naudojant litavimo rutulių masyvą. Šie litavimo rutuliai paprastai yra pagaminti iš lydinių, kurių sudėtyje yra švino arba be švino, atsižvelgiant į aplinkosaugos taisykles ir specifinius reikalavimus. BGA paketą sudaro substratas, kuris veikia kaip integrinio grandyno laikiklis, ir litavimo rutuliai, kurie sudaro elektrines ir mechanines jungtis tarp paketo ir PCB.
BGA litavimo svarba elektronikos gamyboje
BGA litavimas atlieka svarbų vaidmenį gaminant įvairius elektroninius prietaisus, tokius kaip kompiuteriai, išmanieji telefonai ir žaidimų pultai. Išaugusi mažesnės ir galingesnės elektronikos paklausa paskatino BGA paketų priėmimą. Dėl kompaktiško dydžio ir didelio kaiščių tankio jie tinka pažangioms reikmėms, kur erdvė yra ribota.
BGA litavimo iššūkiai
l Komponentų lygiavimas ir išdėstymas
Vienas iš pagrindinių BGA litavimo iššūkių yra užtikrinti tikslų komponentų išlygiavimą ir išdėstymą ant PCB. Mažas litavimo rutulių dydis ir tankus BGA paketo išdėstymas apsunkina tikslios padėties nustatymą. Netinkamas išlygiavimas surinkimo proceso metu gali sukelti litavimo tiltelius, atviras jungtis arba mechaninį įtempimą ant pakuotės.
Norėdami išspręsti šį iššūkį, gamintojai taiko pažangias technologijas, tokias kaip automatizuota optinė apžiūra (AOI) ir rentgeno tikrinimas. AOI sistemos naudoja kameras ir vaizdo apdorojimo algoritmus, kad patikrintų teisingą BGA komponentų išlygiavimą ir išdėstymą. Kita vertus, rentgeno tyrimas leidžia gamintojams pamatyti po PCB paviršiumi ir aptikti bet kokius nesutapimus ar defektus, kurie gali būti nematomi plika akimi.
l Litavimo pastos programa
Kitas svarbus BGA litavimo iššūkis yra tikslus ir nuoseklus litavimo pastos naudojimas. Litavimo pasta (http://www.bestpcbs.com/blog/2022/08/why-solder-paste-became-dry-and-how-to-solve-this-problem/), litavimo lydinio ir srauto mišinys , užtepamas ant PCB trinkelių prieš dedant BGA pakuotę. Dėl netinkamos arba per daug litavimo pastos gali atsirasti lydmetalio defektų, pvz., nepakankamų litavimo jungčių, litavimo tuštumų arba lydmetalio tiltelio.
Norint įveikti šį iššūkį, reikia daug dėmesio skirti trafareto dizainui ir diafragmos parinkimui. Tinkamo storio ir tinkamo dydžio angų trafaretai užtikrina tikslų litavimo pastos nusodinimą. Be to, gamintojai gali naudoti litavimo pastos tikrinimo (SPI) sistemas, kad patikrintų naudojamos litavimo pastos kokybę ir nuoseklumą. „Best Technology“ naudojama litavimo pasta yra SAC305 litavimo pasta.
l Temperatūros profiliavimas
Temperatūros profiliavimas arba, galima sakyti, šiluminis valdymas, yra labai svarbus lituojant BGA, kad būtų užtikrintas tinkamas litavimo pastos tekėjimas. Perpylimo procesas apima PCB veikimą kruopščiai kontroliuojamame temperatūros profilyje, leidžiančiam lydmetalio pastai išsilydyti, suformuoti patikimą jungtį ir sukietėti. Netinkamas temperatūros profiliavimas gali lemti nepakankamą lydmetalio sudrėkimą, nepilną pakartotinį srautą arba terminius komponentų pažeidimus.
Gamintojai turi optimizuoti pakartotinio srauto krosnelės sąranką ir kalibravimą, kad pasiektų tinkamą temperatūros profilį. Šiluminio profiliavimo metodai, tokie kaip termoporų ir duomenų kaupikliai, padeda stebėti ir kontroliuoti temperatūrą perpildymo proceso metu.
l Reflow procesas
Pats perpylimo procesas kelia iššūkių lituojant BGA. Įmirkymo zona, rampos greitis ir didžiausia temperatūra turi būti atidžiai kontroliuojami, kad būtų išvengta komponentų terminio įtempimo ir būtų užtikrintas tinkamas litavimo srautas. Netinkama temperatūros kontrolė arba netinkami tempai gali sukelti litavimo defektų, tokių kaip antkapis, komponentų deformacija arba tuštumos litavimo jungtyse.
Gamintojai turi atsižvelgti į konkrečius BGA paketo reikalavimus ir laikytis rekomenduojamų komponentų tiekėjų pateiktų pakartotinio srauto profilių. Tinkamas aušinimas po pakartotinio srauto taip pat yra būtinas norint išvengti šiluminio smūgio ir užtikrinti litavimo jungčių stabilumą.
l Patikra ir kokybės kontrolė
Patikra ir kokybės kontrolė yra svarbūs BGA litavimo aspektai, siekiant užtikrinti litavimo jungčių patikimumą ir našumą. Automatizuotos optinės apžiūros (AOI) sistemos ir rentgeno spinduliuotės tikrinimas dažniausiai naudojamos norint aptikti tokius defektus kaip nesutapimas, nepakankamas lydmetalio sudrėkimas, litavimo tilteliai arba tuštumos litavimo jungtyse.
Be vizualinės apžiūros metodų, kai kurie gamintojai gali atlikti skerspjūvio analizę, kai lydmetalio jungties pavyzdys išpjaunamas ir tiriamas mikroskopu. Ši analizė suteikia vertingos informacijos apie litavimo jungties kokybę, pvz., lydmetalio drėkinimą, tuštumų susidarymą arba tarpmetalinių junginių buvimą.
BGA litavimas kelia unikalių iššūkių elektronikos gamyboje, pirmiausia susijusių su įvairiais veiksniais. Veiksmingai spręsdami šiuos iššūkius, gamintojai gali užtikrinti BGA litavimo jungčių patikimumą ir našumą, prisidėdami prie aukštos kokybės elektroninių prietaisų gamybos.
