BGA (Ball Grid Array) гагнах нь электроникийн үйлдвэрлэлийн салбарт нэгдсэн хэлхээг хэвлэмэл хэлхээний самбарт (ПХБ) холбоход өргөн хэрэглэгддэг арга юм. Энэ арга нь уламжлалт цооногоор эсвэл гадаргуу дээр холбох технологитой харьцуулахад илүү нягт, найдвартай холболтыг хангадаг. Гэсэн хэдий ч BGA гагнуурын нарийн төвөгтэй байдал нь үйлдвэрлэлийн явцад янз бүрийн саад бэрхшээлийг үүсгэдэг. Энд бид BGA гагнуурын ажилд тулгарч буй бэрхшээлүүдийг судалж, тэдгээрийг шийдвэрлэх үр дүнтэй стратегийн талаар ярилцах болно.
BGA soldering гэж юу вэ?
BGA гагнуур нь олон тооны гагнуурын бөмбөг ашиглан нэгдсэн хэлхээний багцуудыг ПХБ-д холбох арга техник юм. Эдгээр гагнуурын бөмбөлөгүүд нь байгаль орчны дүрэм журам, тусгай шаардлагаас хамааран хар тугалга дээр суурилсан эсвэл хар тугалгагүй хайлшаар хийгдсэн байдаг. BGA багц нь нэгдсэн хэлхээний зөөвөрлөгч үүрэг гүйцэтгэдэг субстрат ба багц болон ПХБ-ийн хоорондох цахилгаан ба механик холболтыг үүсгэдэг гагнуурын бөмбөлгүүдээс бүрдэнэ.
Электроникийн үйлдвэрлэлд BGA гагнуурын ач холбогдол
BGA гагнуур нь компьютер, ухаалаг гар утас, тоглоомын консол зэрэг төрөл бүрийн электрон төхөөрөмжүүдийн үйлдвэрлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Жижиг, илүү хүчирхэг электроникийн эрэлт нэмэгдэж байгаа нь BGA багцуудыг нэвтрүүлэхэд түлхэц болсон. Тэдний авсаархан хэмжээ, өндөр зүү нягт нь тэдгээрийг орон зай хязгаарлагдмал дэвшилтэт хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.
BGA гагнуурын ажилд тулгарч буй бэрхшээлүүд
л Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тохируулга ба байршил
BGA гагнуурын гол сорилтуудын нэг бол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн зөв тохируулга, ПХБ дээр байрлуулах явдал юм. Гагнуурын бөмбөлгүүдийн жижиг хэмжээтэй, BGA багцын нягт байршил нь нарийн байрлал тогтооход хэцүү болгодог. Угсрах явцад буруу тохируулга хийх нь гагнуурын гүүр, задгай холболт эсвэл савлагааны механик ачаалалд хүргэдэг.
Энэхүү сорилтыг шийдвэрлэхийн тулд үйлдвэрлэгчид автоматжуулсан оптик хяналт (AOI) болон рентген шинжилгээ зэрэг дэвшилтэт технологийг ашигладаг. AOI системүүд нь BGA бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн зөв байрлал, байрлалыг шалгахын тулд камер болон дүрс боловсруулах алгоритмуудыг ашигладаг. Нөгөө талаас рентген шинжилгээ нь үйлдвэрлэгчдэд ПХБ-ийн гадаргуугийн доороос харж, нүцгэн нүдэнд харагдахгүй аливаа буруу тохируулга, согогийг илрүүлэх боломжийг олгодог.
л Гагнуурын зуурмагийн програм
BGA гагнуурын өөр нэг чухал сорилт бол гагнуурын зуурмагийг нарийн бөгөөд тууштай хэрэглэх явдал юм. Гагнуурын зуурмаг (http://www.bestpcbs.com/blog/2022/08/why-solder-paste-became-dry-and-how-to-solve-this-problem/), гагнуурын хайлш ба урсгалын холимог , BGA багцыг байрлуулахаас өмнө ПХБ дэвсгэр дээр хэрэглэнэ. Гагнуурын зуурмаг хангалтгүй эсвэл хэт их байх нь гагнуурын холбоос хангалтгүй, гагнуурын хоосон зай, гагнуурын гүүр зэрэг гагнуурын согогийг үүсгэдэг.
Энэ сорилтыг даван туулахын тулд stencil дизайн, диафрагмын сонголтод анхааралтай хандах хэрэгтэй. Тохиромжтой зузаан, зохих хэмжээтэй нүх бүхий стенил нь гагнуурын зуурмагийг үнэн зөв байрлуулах боломжийг олгодог. Нэмж дурдахад үйлдвэрлэгчид гагнуурын зуурмагийн чанар, тууштай байдлыг шалгахын тулд гагнуурын зуурмагийн хяналтын (SPI) системийг ашиглаж болно. Шилдэг технологийн ашигладаг гагнуурын зуурмаг нь SAC305 гагнуурын зуурмаг юм.
л Температурын профайл
Температурын профайл, эсвэл бид дулааны менежмент гэж хэлж болно, энэ нь гагнуурын зуурмагийн зөв урсгалыг хангахын тулд BGA гагнуурын ажилд маш чухал юм. Дахин урсгах үйл явц нь ПХБ-ыг анхааралтай хянадаг температурын горимд оруулах, гагнуурын зуурмагийг хайлж, найдвартай холболт үүсгэх, хатуурах боломжийг олгодог. Температурын профайлыг хангалтгүй хийснээр гагнуурын чийг хангалтгүй, дахин урсах бүрэн бус эсвэл бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дулааны гэмтэл үүсдэг.
Үйлдвэрлэгчид зөв температурын горимд хүрэхийн тулд зуухны тохируулга, тохируулгыг оновчтой болгох ёстой. Термопар, өгөгдөл бүртгэгч ашиглах зэрэг дулааны профайл хийх техник нь дахин урсах явцад температурыг хянах, хянахад тусалдаг.
л Дахин урсгах үйл явц
Дахин урсгах процесс нь өөрөө BGA гагнуурын ажилд бэрхшээлтэй тулгардаг. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд дулааны стресс үүсэхээс сэргийлж, гагнуурын зөв урсгалыг хангахын тулд нэвт норгох бүс, налуу хурд, оргил температурыг сайтар хянаж байх ёстой. Температурын зохисгүй зохицуулалт эсвэл налуу хурдны буруу хэмжээ нь булшны чулуу, эд ангиудын эвдрэл, гагнуурын үе дэх хоосон зай зэрэг гагнуурын согогийг үүсгэж болно.
Үйлдвэрлэгчид BGA багцын тусгай шаардлагуудыг харгалзан үзэж, бүрэлдэхүүн нийлүүлэгчдээс санал болгож буй дахин урсгалын профайлыг дагаж мөрдөх шаардлагатай. Дахин урсгасны дараа зөв хөргөх нь дулааны цочролоос урьдчилан сэргийлэх, гагнуурын үений тогтвортой байдлыг хангахад зайлшгүй шаардлагатай.
л Хяналт шалгалт, чанарын хяналт
Хяналт шалгалт, чанарын хяналт нь гагнуурын холболтын найдвартай байдал, гүйцэтгэлийг хангахын тулд BGA гагнуурын чухал тал юм. Автомат оптик хяналтын (AOI) систем ба рентген шинжилгээг ихэвчлэн гагнуурын холболтын алдаа, гагнуурын чийг хангалтгүй, гагнуурын гүүр, хоосон зай зэрэг согогийг илрүүлэхэд ашигладаг.
Харааны үзлэг хийх аргаас гадна зарим үйлдвэрлэгчид хөндлөн огтлолын шинжилгээ хийж, дээжийн гагнуурын холболтыг зүсэж, микроскопоор шалгадаг. Энэхүү дүн шинжилгээ нь гагнуурын үений чанар, тухайлбал гагнуурын норгох, хоосон зай үүсэх, эсвэл металл хоорондын нэгдлүүд байгаа эсэх зэрэг үнэ цэнэтэй мэдээллийг өгдөг.
BGA гагнуур нь янз бүрийн хүчин зүйлтэй холбоотой электроникийн үйлдвэрлэлд өвөрмөц сорилтуудыг бий болгодог. Эдгээр сорилтуудыг үр дүнтэй шийдвэрлэснээр үйлдвэрлэгчид BGA гагнуурын холболтын найдвартай байдал, гүйцэтгэлийг хангаж, өндөр чанартай электрон төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд хувь нэмрээ оруулж чадна.