BGA (Ball Grid Array) lehimlash elektron ishlab chiqarish sanoatida integral mikrosxemalarni bosilgan elektron platalarga (PCB) o'rnatish uchun keng qo'llaniladigan usuldir. Ushbu usul an'anaviy teshik yoki sirt o'rnatish texnologiyasiga nisbatan ancha ixcham va ishonchli ulanishni ta'minlaydi. Biroq, BGA lehimining murakkabligi ishlab chiqarish jarayonida turli to'siqlarni keltirib chiqaradi. Bu erda biz BGA lehimlashda duch keladigan muammolarni o'rganamiz va ularni hal qilishning samarali strategiyalarini muhokama qilamiz.
BGA lehimlash nima?
BGA lehimlash - bu bir qator lehim to'plari yordamida PCBga integral mikrosxemalar paketlarini ulashni o'z ichiga olgan usul. Ushbu lehim to'plari odatda atrof-muhit qoidalari va maxsus talablarga qarab qo'rg'oshinli yoki qo'rg'oshinsiz qotishmalardan tayyorlanadi. BGA to'plami integral mikrosxemalar uchun tashuvchi rolini o'ynaydigan substratdan va paket va PCB o'rtasidagi elektr va mexanik aloqalarni tashkil etuvchi lehim to'plaridan iborat.
Elektron ishlab chiqarishda BGA lehimining ahamiyati
BGA lehimlash kompyuterlar, smartfonlar va o'yin pristavkalari kabi turli xil elektron qurilmalarni ishlab chiqarishda muhim rol o'ynaydi. Kichikroq va kuchliroq elektronikaga talabning ortishi BGA paketlarini qabul qilishga turtki bo'ldi. Ularning ixcham o'lchamlari va yuqori pin zichligi ularni joy cheklangan joylarda ilg'or ilovalar uchun mos qiladi.
BGA lehimlashda duch keladigan qiyinchiliklar
l Komponentlarni tekislash va joylashtirish
BGA lehimidagi asosiy muammolardan biri bu komponentlarning to'g'ri tekislanishi va tenglikni joylashtirishni ta'minlashdir. Lehim to'plarining kichik o'lchamlari va BGA paketining zich joylashuvi aniq joylashishni aniqlashni qiyinlashtiradi. Yig'ish jarayonida noto'g'ri joylashish lehim ko'prigi, ochiq ulanishlar yoki paketdagi mexanik kuchlanishga olib kelishi mumkin.
Ushbu muammoni hal qilish uchun ishlab chiqaruvchilar avtomatlashtirilgan optik tekshiruv (AOI) va rentgen tekshiruvi kabi ilg'or texnologiyalardan foydalanadilar. AOI tizimlari BGA komponentlarini to'g'ri tekislash va joylashtirishni tekshirish uchun kameralar va tasvirni qayta ishlash algoritmlaridan foydalanadi. Boshqa tomondan, rentgen tekshiruvi ishlab chiqaruvchilarga PCB yuzasining ostidan ko'rish va yalang'och ko'zga ko'rinmaydigan har qanday noto'g'ri chiziq yoki nuqsonlarni aniqlash imkonini beradi.
l Lehim pastasi uchun dastur
BGA lehimlashda yana bir muhim qiyinchilik - lehim pastasini aniq va izchil qo'llashga erishish. Lehim pastasi (http://www.bestpcbs.com/blog/2022/08/why-solder-paste-became-dry-and-how-to-solve-this-problem/), lehim qotishmasi va oqim aralashmasi , BGA paketini joylashtirishdan oldin tenglikni yostiqchalariga qo'llaniladi. Noto'g'ri yoki ortiqcha lehim pastasi etarli bo'lmagan lehim birikmalari, lehim bo'shliqlari yoki lehim ko'prigi kabi lehim nuqsonlariga olib kelishi mumkin.
Ushbu qiyinchilikni bartaraf etish uchun stencil dizayni va diafragma tanlashga e'tibor berish kerak. Tegishli qalinligi va to'g'ri o'lchamdagi teshiklari bo'lgan stencillar lehim pastasini to'g'ri joylashtirishni ta'minlaydi. Bundan tashqari, ishlab chiqaruvchilar qo'llaniladigan lehim pastasining sifati va mustahkamligini tekshirish uchun Solder Paste Inspection (SPI) tizimlaridan foydalanishlari mumkin. Best Technology ishlatadigan lehim pastasi SAC305 lehim pastasidir.
l Haroratni aniqlash
Haroratni profillash yoki termal boshqaruvni aytishimiz mumkin, bu BGA lehimlashda lehim pastasini to'g'ri qayta oqimini ta'minlash uchun juda muhimdir. Qayta oqim jarayoni tenglikni diqqat bilan boshqariladigan harorat rejimiga o'tkazishni o'z ichiga oladi, bu lehim pastasini eritish, ishonchli birikma hosil qilish va qotib qolish imkonini beradi. Noto'g'ri harorat profili lehimning etarli darajada namlanmasligiga, to'liq qayta oqimga yoki komponentlarning termal shikastlanishiga olib kelishi mumkin.
Ishlab chiqaruvchilar to'g'ri harorat rejimiga erishish uchun qayta oqimli pechni sozlash va kalibrlashni optimallashtirishlari kerak. Termojuftlar va ma'lumotlar jurnallaridan foydalanish kabi termal profillash usullari qayta oqim jarayonida haroratni kuzatish va nazorat qilishda yordam beradi.
l Qayta oqim jarayoni
Qayta oqim jarayonining o'zi BGA lehimlashda qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. Komponentlardagi termal stressni oldini olish va lehimning to'g'ri qayta oqimini ta'minlash uchun namlash zonasi, rampa tezligi va eng yuqori harorat ehtiyotkorlik bilan nazorat qilinishi kerak. Noto'g'ri haroratni nazorat qilish yoki noto'g'ri rampa stavkalari qabr toshlari, komponentlarning emirilishi yoki lehim birikmalarida bo'shliqlar kabi lehim nuqsonlariga olib kelishi mumkin.
Ishlab chiqaruvchilar BGA paketining o'ziga xos talablarini hisobga olishlari va komponentlar etkazib beruvchilari tomonidan tavsiya etilgan qayta oqim rejimlariga rioya qilishlari kerak. Qayta oqimdan keyin to'g'ri sovutish ham termal zarbani oldini olish va lehim bo'g'inlarining barqarorligini ta'minlash uchun zarurdir.
l Tekshirish va sifat nazorati
Tekshirish va sifat nazorati lehim bo'g'inlarining ishonchliligi va ishlashini ta'minlash uchun BGA lehimining muhim jihatlari hisoblanadi. Avtomatlashtirilgan optik tekshiruv (AOI) tizimlari va rentgen tekshiruvi odatda noto'g'ri hizalanish, lehimning etarli darajada namlanmasligi, lehim ko'prigi yoki lehim birikmalarida bo'shliqlar kabi nuqsonlarni aniqlash uchun ishlatiladi.
Vizual tekshirish usullariga qo'shimcha ravishda, ba'zi ishlab chiqaruvchilar tasavvurlar tahlilini amalga oshirishi mumkin, bu erda namunali lehim birikmasi kesiladi va mikroskop ostida tekshiriladi. Ushbu tahlil lehim qo'shimchasining sifati haqida qimmatli ma'lumotlarni beradi, masalan, lehim namlash, bo'shliq shakllanishi yoki intermetalik birikmalar mavjudligi.
BGA lehimlash elektronika ishlab chiqarishda, birinchi navbatda, turli omillar bilan bog'liq bo'lgan noyob muammolarni keltirib chiqaradi. Ushbu muammolarni samarali hal qilish orqali ishlab chiqaruvchilar BGA lehim birikmalarining ishonchliligi va ishlashini ta'minlab, yuqori sifatli elektron qurilmalarni ishlab chiqarishga hissa qo'shishlari mumkin.