התאמת רכיבים ל-BGA

מהי אספת BGA?

BGA (Ball Grid Array) הוא חבילת מעגלים משולבת שפותחה למעגלים בעלי צפיפות גבוהה. המאפיין המרכזי שלה הוא תבנית רשת של כדורים קטנים של פליז הממוקמים בתחתית החבילה. הכדורים הללו מחליפים את הסיכות של החבילות המסורתיות, ומשמשים כגשר חשמלי בין ship הליבה ל-PCB, אחראים על העברת אותות ותוריד חשמל, וכן כחיבור מכאנלי מרכזי. בהשוואה לחבילות עם סיכות או חבילות שטוחות מסורתיות, ניתן להשיג באמצעות BGA מאות ואף אלפי נקודות חיבור במרחב מוגבל. לכן, היא נמצאת בשימוש נרחב במעבדים בעלי תדר גבוה, שבבים לזכרון ועוד יישומים הדורשים מהירות, הספק, פיזור חום וביצועים חשמליים גבוהים ביותר.

התהליך של BGA כולל חיבור מדויק של שבבי ה-BGA ל-PCB באמצעות תהליך לחימה אוטומטי. מאחר שהכדורים הלחמיים מחוברים ישירות לפסיות המתאימות עליהם ב-PCB, מבנה הפסלים הישן מוסר. דבר זה מקצר את מסלול האות, מפחית הפרעות, מקטין את ההתנגדות התרמית ומשפר את יעילות פיזור החום באמצעות עיצוב קומפקטי.

בניגוד לעיבוד SMD מסורתי, ייצור BGA מבוסס לחלוטין על ציוד אוטומטי, כמו מכונות השמה מדויקות ותנורי ריפלו. משלב הדפסת ע pastת הלהט ועד לבדיקה הסופית, נדרש שליטה מדויקת. הדבר נחוץ כדי להתמודד עם חיבורים בעלי צפיפות גבוהה וזה קריטי להבטיח נوثות גבוהה. כתוצאה מכך, ייצור BGA מציג יתרונות לעומת עיבוד מסורתי במערכות אלקטרוניות הדורשות עיבוד במהירות גבוהה ופלט הספק גבוה.

היתרונות המרכזיים של תהליך BGA

אספה של כבלים בעלי מבנים שונים מתאימה ל scenarious שונים עקב תכונותיהן השונות:

• כבלים מסורתיים: מורכבת ממספר מוליכים מקבילים, דומה לקבוצה מסודרת של תיילים. יתרונותיה כוללים חיסכון במקום ופישוט של החיווט. היא משמשת לרוב באפליקציות בהן המקום מוגבל, כמו בתוך מחשבים, ובהתאם לאפליקציות בהן יש להעביר מספר קווים במקביל.
  
• כבלים קואקסיאליים: לכבל זה יש מוליך מרכזי שבמרכזו, מוקף בשכבת בידוד, שכבת שילדה ומעטפת חיצונית, ונוצר מבנה הדומה ל"מעגלים מרוכזים". העיצוב הזה מאפשר העברת אותות בתדר גבוה ואיכות טובה, ולכן נפוץ בשימוש ברשתות תקשורת, ציוד תדר רדיו ואחרים.
  
• כבלים רב-מוליכים: כבלים אלו מכילים מספר רב של מוליכים מבודדים באופן עצמאי, והם מספקים העברת אותות מרובים בו-זמנית. הם משמשים ביישומים החל מהעברת שמע במערכות סאונד ועד להעברת אותות בערוצים מרובים במערכות בקרת תעשייה.
  
• Arnessים מורכבים: כבלים אלו מורכבים משילוב של כבלים, מקלטים וחלקי חיזוק שונים, ויצירת מבנה מתוחכם. הם מתאימים ליישומים כמו תעשיית הרכב והאווירון הדורשת חיבורי מעגלים רבים, ויכולה לשמור על אמינות גבוהה בסביבות קשות.

שלבי תהליך Bbwב

1. תכנון PCB והכנה של ע pastת הלהט

ראשית, מותאמים ומס Entwikkelen תחנות מתאימות באזור הלحام של ה-BGA ב-PCB. לאחר מכן, pastת הלהט המורכבת מלהט ומשרף מופרסת באופן אחיד על התחנות באמצעות מסכה. הכמות של pastת הלהט המשמשת משפיעה ישירות על איכות החיבורים הלחמים וחייבת להיבדק בקפדנות.

2. מיקום מדויק

מכונת סידור אוטומטית מהירה משתמשת במצלמה באיכות גבוהה כדי לזהות את סימני המיקום על השבב ועל ה-PCB. לאחר שאגודה את השבב מסוג BGA, היא מניחה אותו בדיוק על הפס הלו חם, תוך ודאות שכל כדור פח מזוהה עם המגע המתאים. שלב זה ידוע גם בשם "איסוף והנחה" (Pick-and-Place).

3. שחומת הלו חם

ה-PCB המורכב מוכנס לתנור שחומת הלו חם. כאשר הטמפרטורה עולה, הפס הלו חם מתמוסס בהדרגה ומחובר לכדורות הלו על התחתית של ה-BGA. לאחר הקשה, נוצר חיבור לו חזק, ומסתיים החיבור החשמלי והמכאני.

4. בדיקה ובוחן

בגלל שחברי הלו חם של ה-BGA מוסתרים מתחת לשבב ולא ניתן לראות אותם ישירות, יש לבדוק אותם באמצעות ציוד רנטגן כדי לאתר קצר, חוררים ואיחויים קרים. בנוסף, מתבצעת בדיקת ביצועים חשמליים כדי לוודא את אמינות החיבור.

איך מווסרים אמינות לו חם של BGA?

להרכבת BGA יש דרישות גבוהות ביותר של דיוק בתהליך, והיא מחייבת שליטה קפדנית בשלבים רבים:

• עיצוב PCB: גודל הפד, המרווחים וhet routings חייבים להתאים לדרישות ה-BGA. יש גם לשקול את פיזור החום כדי למנוע הבדלי טמפרטורה משמעותיים במקומם.
  
• פסולת להט ומסגרת: יש לבחור את סוג הפסולת המתאימה ולדאוג שתהיה דיוק גבוה בנקבים של המסגרת כדי להבטיח הדפסה אחידה של הפסולת ולמנוע קצר חשמלי שנובע מהפעלת יתר או חיבורים לקויים שנובעים מחוסר דיוק בהפעלה.
  
• פרופיל ריפלו: יש לקבוע פרמטרים מדויקים של חימום, אפייה וקירור על פי תכונות הפסולת והסבילות לחום של ship היחידה כדי למנוע פגמי לחימה שנובעים מתemperature לא מתאימות.
  
• שיטות בדיקה: יש להשתמש בציוד קרני X כדי לזהות בעיות נסתרות בלחימים, ובמידת הצורך ניתן להשתמש בשיטות כמו ניתוח חתך כדי לאמת את חוזק הלחימים.
  
• בקרת סביבה: חדר השרף חייב להיות נקי, עם טמפרטורה ו לחות קבועים כדי למנוע אבק ו לחות מלהשפיע על תפקוד משחת הלחמה ואיכות הלחמה.
  
• ספקים מקצועיים: יצרנים מנוסים יכולים להפחית את סיכוני השרף באמצעות תהליכי עבודה סטנדרטיים ואופטימיזציה תהליכית.
  

שיטות בדיקת איכות חיבורי הלחמה

• בדיקה ויזואלית: חלה רק על חיבורי לחמה קטנים וגלויים בקצוות. היא יכולה לגלות בעיות מובהקות כמו חוסר חיבורי לחמה ועיוות, אך איננה יכולה לכסות את האזורים המרכזיים.
  
• בדיקה באמצעות קרני X: זו השיטה המרכזית לבדיקת חיבורי לחמה ב-BGA. קרני ה-X עוברות דרך ship להמחשה ברורה של חיבורי הלחמה שמתחתיה. ניתן לזהות באופן מדויק פגמים מוסתרים כגון גשרים, חללים וחיבורי לחמה קרים, תוך ודאות שכל חיבורי הלחמה תואמים לסטנדרטים.

שירותי הרכבה מקצועיים של PCBally ל-BGA

BGA היא תהליך טכני בייצור אלקטרוני הדורש דיוק וניסיון גבוהים ביותר, ודורש תשומת לב מדויקת לפרטים, מהביצועים של הציוד ועד לפרטי התהליך. כספק שירות מקצועי, PCBally מציעה שירות מלא ממונע, החל מהתאמת הנדסית, רכישת חלקי חילוף, ייצור תבנית, עד לרכיבי SMT, בדיקת הלחמה ובדיקות המוצר הסופי. בין אם מדובר ב-BGA מורכב עם מספר רב של פינים או במצב שבו קיימים דרישות מיוחדות לפיזור חום או העברת אותות, התהליכים הסטנדרטיים והמומחיות המותאמת של PCBally מבטיחים שכל שבב יוצר חיבור יציב, אמין וארוך טווח ל-PCB, ויוצר בסיס איתן לפעולת הביצועים הגבוהה של ההתקנים האלקטרוניים.