Vysoko presná mikro BGA guličková mriežka PCB zostava

Služba High Precision Micro BGA Ball Grid Array PCB Assembly od Fanway kombinuje zariadenie na presné umiestnenie, kontrolované tepelné profilovanie a 2D/3D röntgenovú kontrolu na dosiahnutie spoľahlivých spájkovaných spojov pod telom komponentu. Presnosť umiestnenia podporuje BGA s jemným rozstupom až do 0,25 mm, s profilmi pretavenia kalibrovanými tak, aby sa zabránilo vyprázdňovaniu, deformácii a defektom hlavy v vankúši. Služba BGA Printed Circuit Board Manufacturing zahŕňa optimalizáciu rozloženia PCB pre smerovanie BGA, získavanie komponentov prostredníctvom autorizovaných dodávateľských reťazcov a kontrolu po montáži podľa akceptačných kritérií IPC-A-610. Pre dosky vyžadujúce výmenu alebo upgrade komponentov služba poskytuje odstránenie BGA, čistenie podložiek, opätovné nabalenie a opätovné pripojenie pomocou kontrolovaných tepelných profilov.

Čo je zostava BGA PCB?

Montáž BGA (Ball Grid Array) PCB je proces montáže komponentov Ball Grid Array na dosku plošných spojov pomocou technológie povrchovej montáže. Na rozdiel od tradičných obalov s vývodmi po obvode majú BGA komponenty pole spájkovacích guľôčok usporiadaných v mriežke na spodnej strane zariadenia. Počas montáže sa BGA umiestni na podložky prilepené spájkou a prejde cez pretavovaciu pec, kde sa guľôčky spájky roztavia a vytvoria elektrické aj mechanické spojenia. Pretože spoje sú skryté pod telom komponentu, štandardná vizuálna kontrola nemôže overiť kvalitu spájky; Vyžaduje sa röntgenová kontrola.

Typy a použitie balíkov BGA

Proces montáže BGA

Proces montáže dosky plošných spojov s vysokou presnosťou Micro BGA Ball Grid Array sleduje riadenú postupnosť, aby sa zabezpečila spoľahlivosť spoja:

1. Príprava DPS a aplikácia spájkovacej pasty

Spájkovacia pasta je vytlačená na dosky plošných spojov pomocou šablóny. Objem a zarovnanie prilepenia sú kritické; nedostatočné množstvo pasty vedie k otvorom, zatiaľ čo prebytok pasty spôsobuje premostenie.

2. Umiestnenie BGA

Komponent BGA sa umiestňuje na spájkované podložky pomocou automatizovaného zariadenia na vyberanie a umiestňovanie so zarovnaním zraku. Presnosť umiestnenia musí byť v mikrónoch, aby sa zabezpečilo, že každá gulička spájky bude zarovnaná so zodpovedajúcou podložkou.

3. Spájkovanie pretavením 

Zostavená doska prechádza reflow pecou s riadeným tepelným profilom. Profil obsahuje stupne predhrievania, namáčania, pretavenia a chladenia, pričom každý je kalibrovaný na špecifické balenie BGA a spájkovaciu zliatinu (bezolovnaté SAC305 alebo eutektikum Sn63Pb37). Správne profilovanie zabraňuje vyprázdňovaniu, deformácii a defektom hlavy v vankúši.

4. Chladenie a tuhnutie 

Doska sa ochladzuje kontrolovanou rýchlosťou, aby stuhli spájkované spoje. Rýchle ochladenie môže vyvolať stres; pomalé ochladzovanie môže spôsobiť rast zŕn. Rýchlosť chladenia je prispôsobená doske a materiálom komponentov.

5. Kontrola 

Röntgenová kontrola je pri zostavách BGA povinná, pretože spoje sú opticky skryté. 2D röntgen poskytuje zobrazenie zhora nadol pre tvar a zarovnanie kĺbov; 3D röntgenové žiarenie (CT) poskytuje prierezové pohľady na analýzu pórovitosti a detekciu defektov Percento vyprázdňovania sa meria podľa akceptačných kritérií IPC-A-610.

6. Sekundárne procesy 

V závislosti od požiadaviek môžu dosky po montáži BGA prejsť čistením, konformným náterom alebo funkčným testovaním.

Ako kontrolujeme a kontrolujeme kvalitu?

Vysoko presná zostava plošných spojov mikro BGA s guľôčkovou mriežkou predstavuje jedinečné výzvy pri kontrole, pretože spájkované spoje sú skryté. Fanway využíva viacero kontrolných metód na overenie integrity spoja:

Röntgenová kontrola (2D a 3D) 

Röntgenové žiarenie poskytuje nedeštruktívne zobrazenie všetkých spájkovaných spojov BGA. Dobré spoje vyzerajú konzistentne kruhovo s jednotnou veľkosťou v celom poli. Röntgen detekuje dutiny, premostenia, otvory, defekty hlavy v vankúši a nedostatočné zvlhčenie. Vypočíta sa percento vyprázdňovania a porovná sa s limitmi prijateľnosti IPC-A-610.

Automatizovaná optická kontrola (AOI) 

Zatiaľ čo AOI nevidí cez telo BGA, kontroluje zarovnanie komponentov, koplanaritu a okolité spájkované spoje. Tiež overuje prítomnosť a správnu orientáciu BGA.

In-circuit testing (ICT) 

ICT overuje elektrickú konektivitu BGA k PCB, kontroluje skraty, prerušenia a správne hodnoty komponentov.

Funkčné testovanie 

Zostavená doska je testovaná v prevádzkových podmienkach, aby sa potvrdilo, že BGA funguje podľa špecifikácií.

Prepracovanie a prebalenie BGA

Keď je komponent zostavy dosky plošných spojov High Precision Micro BGA Ball Grid Array chybný alebo vyžaduje výmenu, prepracovanie BGA sa vykoná pomocou špecializovaného zariadenia a kontrolovaných tepelných profilov. Proces zahŕňa:

1. Odstránenie komponentov: Doska je zospodu predhriata, aby sa zabránilo deformácii. Horný ohrievač aplikuje lokalizovaný tepelný profil na roztavenie guľôčok spájky. Vákuová snímacia trubica zdvihne súčiastku, keď je spájka roztavená. Aby ste predišli poškodeniu podložky, vyhnite sa násilnému alebo páčeniu komponentu.

2. Čistenie podložky– Zvyšková spájka sa odstráni z dosiek plošných spojov pomocou odspájkovacieho opletu a tavidla. Podložky sú vyčistené a skontrolované, či nie sú poškodené.

3. Prebalovanie– V prípade komponentov, ktoré sa budú opätovne používať, sa odstránia staré guľôčky spájky a pripevnia sa nové guľôčky spájky pomocou šablóny na prebalenie a pretavenia. Komponent je tavený, zarovnaný so šablónou a zahrievaný, aby sa pripojili nové gule.

3. Výmena komponentov– Prebalený alebo nový komponent je zarovnaný s podložkami PCB a pretavený pomocou riadeného tepelného profilu.

4. Kontrola po prepracovaní– Röntgenová kontrola potvrdzuje, že prepracovanie bolo úspešné a nové spoje spĺňajú akceptačné kritériá.

Aplikácie

Zostava plošných spojov PCB s vysokou presnosťou Micro BGA Ball Grid Array je nevyhnutná pre aplikácie vyžadujúce vysokú hustotu I/O, integritu signálu a tepelný výkon:

AI a vysokovýkonná výpočtová technika: GPU, akcelerátory AI a serverové procesory používajú veľké balíky FCBGA s tisíckami pripojení.

Telekomunikácie: Čipy v základnom pásme 5G, sieťové procesory a prepínacie ASIC vyžadujú na vysokorýchlostný prenos dát BGA s jemným rozstupom.

Zdravotnícke pomôcky: Diagnostické zobrazovacie zariadenia, pacientske monitory a prenosné lekárske prístroje používajú BGA pre kompaktnú a spoľahlivú elektroniku.

Priemyselné ovládanie: PLC, motorové pohony a automatizačné riadiace jednotky používajú BGA na spracovanie a komunikačné funkcie.

Spotrebná elektronika: Smartfóny, tablety a nositeľné zariadenia používajú micro BGA pre dizajn s obmedzeným priestorom.

Prečo Fanway pre zostavu BGA PCB?

Možnosť presného umiestnenia

Umiestňovacie zariadenie Fanway podporuje BGA s jemným rozstupom až do 0,25 mm, pričom zarovnanie zraku zaisťuje, že každá spájkovacia guľôčka je zarovnaná so svojou podložkou. Presnosť umiestnenia je udržiavaná prostredníctvom automatickej kalibrácie a spätnej väzby v reálnom čase.

Riadené profilovanie pretavenia

Reflow pece s viaczónovou reguláciou teploty umožňujú presné tepelné profily pre rôzne typy BGA obalov a spájkovacie zliatiny. Profily sú vyvinuté a overené pre každú zostavu, aby sa zabránilo vyprázdňovaniu a deformácii.

Röntgenová kontrola 

2D a 3D röntgenové kontrolné systémy overujú kvalitu spoja pre každý BGA na každej doske. Percento vyprázdňovania sa meria a dokumentuje.

Prepracovanie a prebalenie BGA 

Fanway poskytuje služby odstraňovania BGA, čistenia podložiek, prebalovania a výmeny pomocou vyhradených prerábacích staníc s optikou s deleným videním a kontrolovanými tepelnými profilmi. Prepracovanie sa vykonáva podľa noriem IPC-7711/7721.

End-to-end služba 

Od optimalizácie rozloženia PCB pre smerovanie BGA cez získavanie komponentov, montáž, kontrolu a prepracovanie, Fanway poskytuje kompletné služby montáže BGA PCB prostredníctvom jediného kontaktného miesta.

Certifikácie 

Fanway je držiteľom certifikátov ISO9001, ISO13485 a IATF16949, pričom montážne procesy sú v súlade s normami IPC-A-610 a IPC-7095.

Časté otázky

Otázka: Aký je minimálny rozstup BGA, ktorý môže Fanway zostaviť?
Odpoveď: Fanway podporuje zostavu BGA až do rozstupu 0,25 mm. Štandardné rozstupy zahŕňajú 1,0 mm, 0,8 mm, 0,65 mm, 0,5 mm a 0,4 mm.

Otázka: Aká kontrola sa vykonáva na zostavách BGA?
Odpoveď: Röntgenová kontrola (2D a 3D) je povinná pre všetky zostavy BGA. Percento vyprázdňovania sa meria podľa kritérií IPC-A-610. AOI, ICT a funkčné testovanie sa tiež vykonáva podľa potreby.

Otázka: Môže Fanway prepracovať BGA, ktoré zlyhalo?
A: Áno. Fanway poskytuje odstránenie BGA, čistenie podložiek, prebalenie a výmenu pomocou vyhradených prepracovacích staníc s kontrolovanými tepelnými profilmi. Prepracovanie sa vykonáva podľa noriem IPC-7711/7721.

Otázka: Aký je typický čas na montáž BGA PCB?
Odpoveď: Prototypové zostavy BGA sa zvyčajne odosielajú do 5 až 7 pracovných dní. Objemové objednávky sú naplánované na základe dostupnosti komponentov a zložitosti dosky.

Otázka: Aké typy balíkov BGA podporuje Fanway?
Odpoveď: Fanway podporuje balíčky PBGA, CBGA, FCBGA a micro BGA. Získavanie komponentov je riešené prostredníctvom autorizovaných dodávateľských reťazcov, aby sa zabezpečila pravosť.