Best Technology เป็นหนึ่งในผู้ผลิต PCB และซัพพลายเออร์แผงวงจรพิมพ์ที่ดีที่สุดในประเทศจีน
ภาษา
Best Technology เป็นหนึ่งในผู้ผลิต PCB และซัพพลายเออร์แผงวงจรพิมพ์ที่ดีที่สุดในประเทศจีน
การบัดกรี BGA (Ball Grid Array) เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับการติดตั้งวงจรรวมบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) วิธีการนี้ให้การเชื่อมต่อที่กะทัดรัดและเชื่อถือได้มากกว่าเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการยึดผ่านรูหรือพื้นผิวแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม ความซับซ้อนของการบัดกรี BGA ทำให้เกิดอุปสรรคมากมายในระหว่างกระบวนการผลิต ในที่นี้ เราจะสำรวจความท้าทายที่ต้องเผชิญในการบัดกรี BGA และหารือเกี่ยวกับกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพเพื่อจัดการกับสิ่งเหล่านี้
การบัดกรี BGA คืออะไร?
การบัดกรี BGA เป็นเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับการต่อชุดวงจรรวมเข้ากับ PCB โดยใช้ลูกประสานหลายแถว โดยทั่วไปแล้วลูกบอลบัดกรีเหล่านี้ทำจากโลหะผสมที่มีสารตะกั่วเป็นส่วนประกอบหลักหรือปราศจากสารตะกั่ว ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและข้อกำหนดเฉพาะ บรรจุภัณฑ์ BGA ประกอบด้วยสารตั้งต้นซึ่งทำหน้าที่เป็นพาหะสำหรับวงจรรวม และลูกประสานที่สร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและทางกลระหว่างบรรจุภัณฑ์และ PCB
ความสำคัญของการบัดกรี BGA ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
การบัดกรี BGA มีบทบาทสำคัญในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เช่น คอมพิวเตอร์ สมาร์ทโฟน และคอนโซลเกม ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพมากขึ้นได้ผลักดันการนำแพ็คเกจ BGA มาใช้ ขนาดกะทัดรัดและความหนาแน่นของพินสูงทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานขั้นสูงที่มีพื้นที่จำกัด
ความท้าทายที่ต้องเผชิญในการบัดกรี BGA
ล การจัดตำแหน่งและตำแหน่งส่วนประกอบ
หนึ่งในความท้าทายหลักในการบัดกรี BGA คือการจัดตำแหน่งส่วนประกอบและตำแหน่งที่ถูกต้องบน PCB ขนาดที่เล็กของลูกประสานและการจัดวางที่หนาแน่นของบรรจุภัณฑ์ BGA ทำให้ยากต่อการวางตำแหน่งที่แม่นยำ การไม่ตรงแนวในระหว่างกระบวนการประกอบอาจส่งผลให้เกิดสะพานเชื่อม การเชื่อมต่อแบบเปิด หรือความเครียดเชิงกลบนบรรจุภัณฑ์
เพื่อจัดการกับความท้าทายนี้ ผู้ผลิตใช้เทคโนโลยีขั้นสูง เช่น การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ (AOI) และการตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ ระบบ AOI ใช้กล้องและอัลกอริทึมการประมวลผลภาพเพื่อตรวจสอบการจัดตำแหน่งและการจัดวางส่วนประกอบ BGA ที่ถูกต้อง ในทางกลับกัน การตรวจสอบด้วยเอ็กซ์เรย์ช่วยให้ผู้ผลิตมองเห็นใต้พื้นผิวของ PCB และตรวจจับการผิดแนวหรือข้อบกพร่องที่อาจมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า
ล แอปพลิเคชั่นวางประสาน
ความท้าทายที่สำคัญอีกประการหนึ่งในการบัดกรี BGA คือการใช้น้ำยาประสานที่แม่นยำและสม่ำเสมอ น้ำยาประสาน (http://www.bestpcbs.com/blog/2022/08/why-solder-paste-became-dry-and-how-to-solve-this-problem/) ส่วนผสมของโลหะบัดกรีและฟลักซ์ ใช้กับแผ่น PCB ก่อนวางแพ็คเกจ BGA การวางประสานที่ไม่เพียงพอหรือมากเกินไปอาจนำไปสู่ข้อบกพร่องในการบัดกรี เช่น ข้อต่อบัดกรีไม่เพียงพอ ช่องว่างในการบัดกรี หรือการเชื่อมประสาน
เพื่อเอาชนะความท้าทายนี้ จะต้องให้ความสนใจอย่างรอบคอบกับการออกแบบลายฉลุและการเลือกช่องรับแสง สเตนซิลที่มีความหนาเหมาะสมและช่องรับขนาดที่เหมาะสมช่วยให้วางยาประสานได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ ผู้ผลิตสามารถใช้ระบบตรวจสอบการวางประสาน (SPI) เพื่อตรวจสอบคุณภาพและความสม่ำเสมอของการวางประสานที่ใช้ น้ำยาประสานที่ Best Technology ใช้คือน้ำยาประสาน SAC305
ล โปรไฟล์อุณหภูมิ
โปรไฟล์อุณหภูมิ หรือที่เราอาจกล่าวได้ว่าการจัดการความร้อน เป็นสิ่งสำคัญในการบัดกรี BGA เพื่อให้แน่ใจว่าการวางประสานมีการหมุนเวียนอย่างเหมาะสม กระบวนการรีโฟลว์เกี่ยวข้องกับการให้ PCB มีโปรไฟล์อุณหภูมิที่ควบคุมอย่างระมัดระวัง ปล่อยให้เนื้อบัดกรีละลาย สร้างรอยต่อที่เชื่อถือได้ และแข็งตัว การทำโปรไฟล์อุณหภูมิที่ไม่เพียงพออาจนำไปสู่การเปียกของเนื้อบัดกรีไม่เพียงพอ การไหลกลับที่ไม่สมบูรณ์ หรือความเสียหายจากความร้อนต่อส่วนประกอบต่างๆ
ผู้ผลิตต้องเพิ่มประสิทธิภาพการตั้งค่าและการสอบเทียบเตาอบ reflow เพื่อให้ได้โปรไฟล์อุณหภูมิที่ถูกต้อง เทคนิคการทำโปรไฟล์ความร้อน เช่น การใช้เทอร์โมคัปเปิลและตัวบันทึกข้อมูล ช่วยตรวจสอบและควบคุมอุณหภูมิในระหว่างกระบวนการรีโฟลว์
ล กระบวนการรีโฟลว์
กระบวนการ reflow นำเสนอความท้าทายในการบัดกรี BGA ต้องควบคุมโซนการแช่ อัตราการลาด และอุณหภูมิสูงสุดอย่างระมัดระวัง เพื่อป้องกันความเครียดจากความร้อนบนส่วนประกอบ และให้แน่ใจว่าการประสานไหลกลับที่เหมาะสม การควบคุมอุณหภูมิที่ไม่เพียงพอหรืออัตราการลาดที่ไม่เหมาะสมอาจส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องในการบัดกรี เช่น หลุมฝังศพ การบิดเบี้ยวของส่วนประกอบ หรือช่องว่างในข้อต่อประสาน
ผู้ผลิตจำเป็นต้องพิจารณาข้อกำหนดเฉพาะของแพ็คเกจ BGA และปฏิบัติตามโปรไฟล์ reflow ที่แนะนำโดยซัพพลายเออร์ส่วนประกอบ การระบายความร้อนที่เหมาะสมหลังจากการรีโฟลว์ก็มีความสำคัญเช่นกัน เพื่อป้องกันความร้อนช็อกและรับประกันความมั่นคงของข้อต่อประสาน
ล การตรวจสอบและควบคุมคุณภาพ
การตรวจสอบและควบคุมคุณภาพเป็นสิ่งสำคัญของการบัดกรี BGA เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของข้อต่อประสาน ระบบ Automated Optical Inspection (AOI) และ X-ray Inspection มักใช้เพื่อตรวจหาข้อบกพร่อง เช่น การวางแนวไม่ตรง น้ำประสานเปียกไม่เพียงพอ การเชื่อมประสาน หรือช่องว่างในรอยต่อประสาน
นอกจากเทคนิคการตรวจสอบด้วยสายตาแล้ว ผู้ผลิตบางรายอาจทำการวิเคราะห์แบบภาคตัดขวาง โดยจะมีการตัดตัวอย่างรอยประสานและตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ การวิเคราะห์นี้ให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับคุณภาพของรอยประสาน เช่น การเปียกของประสาน การเกิดโมฆะ หรือการมีอยู่ของสารประกอบระหว่างโลหะ
การบัดกรี BGA นำเสนอความท้าทายที่ไม่เหมือนใครในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ ด้วยการจัดการกับความท้าทายเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพ ผู้ผลิตสามารถมั่นใจในความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของข้อต่อบัดกรี BGA ซึ่งมีส่วนช่วยในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คุณภาพสูง
