EN
Použitie montáže BGA na plošných spojoch v spracovaní elektronického priemyslu Proces montáže BGA na plošných spojoch sa považuje za jeden z hlavných procesov na výrobu hustých a vysokovýkonných dosiek plošných spojov pri výrobe SMT. V dôsledku neustáleho zmenšovania sa veľkosti elektronických zariadení a zvyšovania funkčnosti sú BGA balenia tiež rozšírené v mobilných zariadeniach, priemyselných regulátoroch, lekárskych prístrojoch a automobilovej elektronike.
Montáž BGA pri výrobe plošných spojov SMT však môže priniesť ďalšiu úroveň technických a kvalitatívnych problémov, ktoré musí výrobca starostlivo riadiť.
Vizuálna kontrola: Obmedzená pri montáži BGA
Prekážkou pri montáži BGA na DPS je, že spájkové spoje sú skryté pod telom súčiastky. Na rozdiel od konvenčných puzdier s vývodmi, spájkové guľôčky BGA nie je možné po reflow procese vizuálne kontrolovať. To znesnadňuje detekciu chýb pri výrobe DPS SMT.
Výrobcovia musia spoliehať na sofistikovanejšie metódy kontroly, ako napríklad rentgenovú kontrolu (AXI), aby identifikovali chyby ako dutiny, spájkové mostíky a nedostatočné množstvo spájky. Bez týchto prístrojov môžu zostať skryté chyby neodhalené a ohroziť dlhodobú spoľahlivosť.
Tlač spájkovej pasty musí byť presná
Presnosť tlače spájkovej pasty je významná pri procese DPS SMT a stáva sa náročnejšou u súčiastok BGA s jemným roztekom a veľkým počtom vývodov. Malá zmena objemu nanášanej pasty alebo posun pri registrácii môže spôsobiť otvorené spoje, skraty alebo nerovnomerné spájkové spojenia.
Na získanie stability musia výrobcovia dosiek s plošnými spojmi kompenzovať vzor sita, veľkosť otvoru a tlačový proces. Táto úroveň presnosti komplikuje proces a vyžaduje dôkladne precvičené inžinierske riadenie.
Výzvy optimalizácie profilov reflow spájkovania
Význam reflow spájkovania pri montáži BGA na doskách s plošnými spojmi je veľmi dôležitý. Ak je teplotný profil príliš nízky, môže to spôsobiť chyby, ako napríklad studené spájenie, kolaps spájkovacej guličky alebo skreslenie súčiastky.
Rôzne typy BGA balení, materiály dosiek s plošnými spojmi a spájkové zliatiny môžu vyžadovať rôzne reflow profily. Pri výrobe SMT dosiek s plošnými spojmi je potrebné integrovať maximálnu teplotu, dobu vyhrievania a rýchlosť chladenia, aby sa predišlo poškodeniu dosky s plošnými spojmi a citlivých BGA modulov.
Teplotné šoky a skreslenie dosky s plošnými spojmi
Teplotné napätie môže spôsobiť skreslenie dosky s plošnými spojmi počas reflow procesu SMT a je ešte vážnejšie, keď sú použité BGA súčiastky. Aj najmenšie skreslenie dosky môže spôsobiť nerovnomerný kontakt spájkovacích guliek, čo vedie k prerušovanému spojeniu a predčasnému zlyhaniu.
To platí často obzvlášť pre dosky s vysokým počtom vrstiev a tenké substráty používané v pokročilých riešeniach SMT pre montáž PCBA BGA. Materiál dosky by mal byť vhodne vybraný a tepelný proces dobre kontrolovaný, aby sa minimalizovalo skrútenie pri výrobe.
Výzvy pri opravách a reworku
Pri ostatných SMT súčiastkach je rework jednoduchý vo porovnaní s reworkom BGA, ako si viete predstaviť. Rework BGA a výmena BGA vyžaduje trojzariadený proces, špecializovanú rework stanicu, presnú kontrolu teploty a skúseného operátora.
Excesívny rework môže poškodiť plošky, prechody a/alebo vnútorné vrstvy dosky PCB. Pamätajte, že je veľmi dôležité minimalizovať chyby na začiatku procesu montáže PCBA BGA, kde sa riadi náklady a zabezpečuje sa kvalita výrobku.
BGA má vyššie nároky na vybavenie a odborné znalosti
Spoľahlivá výroba SMT PCB s baleniami BGA je zložitejší proces a vyžaduje použitie vybavenia vyššej úrovne, ako sú napríklad vysokej presnosti umiestňovacie stroje, systémy röntgenovej kontroly a stanice na opravu BGA.
Okrem toho musia mať inžinieri s týmto procesom praktické skúsenosti. To zvyšuje náročnosť vstupu na trh pre výrobcov a znamená, že schopnosti partnera pri výrobe PCBA majú veľký význam.
Problémy spoľahlivosti a trvanlivosti
Spájkové spoje BGA sú náchylné na poruchy spôsobené tepelným cyklovaním a vibráciami, najmä v automobilovom alebo priemyselnom prostredí. Nedostatočne kontrolovaný proces montáže BGA na doskách SMT PCBA môže spôsobiť mikrotrhliny, ktoré sa môžu prejaviť až po dlhodobej prevádzke.
Testovanie spoľahlivosti vrátane tepelného cyklovania a testovania vibrácií je nevyhnutné na overenie funkčnosti zostavov SMT PCB s baleniami BGA.
Prekonávanie výziev s vhodným partnerom
Hoci montáž PCBA BGA vo výrobe SMT PCB predstavuje zrejmé technické ťažkosti, tieto ťažkosti a výzvy je možné prekonať správnym riadením procesov, výkonným vybavením a skúsenými inžinierskymi tímami.
Odborníci na výrobu PCBA, ako napríklad King Field, neustále vylepšujú tlač cínovej pasty, profily reflow spájkovania, kontrolné procesy a systémy riadenia kvality, aby poskytovali stabilnejšie a spoľahlivejšie montáže BGA.
Tým, že dodávatelia tieto výzvy aktívne riešia, môžu plne využiť výhody technológie BGA – vyššiu integráciu, lepší elektrický výkon a menšie rozmery – a zároveň splniť vysoké požiadavky na spoľahlivosť súčasných elektronických výrobkov.
