EN
Ứng dụng của quá trình lắp ráp BGA PCBA trong xử lý ngành công nghiệp điện tử Quy trình lắp ráp BGA PCBA được xem là một trong những quy trình chính để đáp ứng các bo mạch mật độ cao và hiệu suất cao trong sản xuất PCB SMT. Do kích thước thiết bị điện tử ngày càng thu nhỏ và chức năng ngày càng tăng, các gói BGA cũng trở nên phổ biến trong điện thoại di động, bộ điều khiển công nghiệp, thiết bị y tế và điện tử ô tô.
Tuy nhiên, quá trình lắp ráp BGA trong sản xuất PCB SMT có thể làm phát sinh thêm các vấn đề kỹ thuật và chất lượng ở mức độ cao hơn mà nhà sản xuất phải quản lý một cách cẩn trọng.
Kiểm tra trực quan: Hạn chế trong lắp ráp BGA
Một trở ngại trong việc lắp ráp BGA cho PCBA là các mối hàn chì được che giấu bên dưới thân linh kiện. Khác với các gói linh kiện thông thường sử dụng chân cắm, các viên chì hàn BGA không thể được kiểm tra bằng mắt sau quá trình hàn lại. Điều này khiến việc phát hiện lỗi trở nên khó khăn hơn trong sản xuất PCB dán (SMT).
Các nhà sản xuất phải dựa vào các kỹ thuật kiểm tra tinh vi hơn, chẳng hạn như kiểm tra bằng tia X (AXI) để xác định các lỗi như khoảng rỗng, nối cầu chì hoặc lượng chì hàn không đủ. Và nếu không có những thiết bị này, các lỗi tiềm ẩn có thể không được phát hiện và ảnh hưởng đến độ tin cậy lâu dài.
Việc in kem hàn cần phải chính xác
Độ chính xác trong in kem hàn rất quan trọng trong quy trình PCB dán (SMT), và trở nên thách thức hơn đối với các linh kiện BGA có bước chân nhỏ và số lượng chân lớn. Một sự thay đổi nhỏ về khối lượng kem in hoặc lệch vị trí có thể gây ra các mối nối hở, nối tắt hoặc các mối hàn không đồng đều.
Để đạt được độ ổn định, các nhà sản xuất PCBA cần phải hiệu chỉnh mẫu stencil, kích thước lỗ và quá trình in. Mức độ chính xác này làm phức tạp thêm quy trình và đòi hỏi việc kiểm soát kỹ thuật phải được thực hiện tốt.
Những thách thức trong việc tối ưu hóa hồ sơ hàn lại
Tầm quan trọng của quá trình hàn lại trong lắp ráp BGA PCBA là rất lớn. Nếu hồ sơ nhiệt độ quá thấp, có thể gây ra các lỗi như mối hàn lạnh, hiện tượng sụp bóng hàn hoặc cong vênh linh kiện.
Các loại gói BGA khác nhau, vật liệu PCB và hợp kim hàn có thể yêu cầu các hồ sơ hàn lại khác nhau. Trong sản xuất PCB SMT, nhiệt độ đỉnh, thời gian ngâm và tốc độ làm nguội cần được điều chỉnh hợp lý để tránh làm hư hại PCB và các mô-đun BGA nhạy cảm.
Sốc nhiệt và hiện tượng cong vênh PCB
Ứng suất nhiệt có thể gây ra hiện tượng cong vênh PCB trong quá trình hàn lại SMT và nghiêm trọng hơn khi sử dụng các linh kiện BGA. Ngay cả độ cong vênh nhỏ nhất của bo mạch cũng có thể dẫn đến tiếp xúc bóng hàn không đồng đều, gây ra hiện tượng kết nối chập chờn và hỏng hóc sớm.
Điều này thường đặc biệt đúng với các bảng mạch có số lớp cao và chất nền mỏng được sử dụng trong giải pháp SMT PCB lắp ráp PCBA BGA tiên tiến. Vật liệu PCB cần được chọn lựa kỹ lưỡng và quy trình nhiệt cần được kiểm soát tốt để giảm thiểu độ cong vênh trong sản xuất.
Thách thức trong sửa chữa và bảo trì
Với các linh kiện SMT còn lại, việc sửa chữa dễ dàng hơn nhiều so với sửa chữa BGA, bạn có thể hình dung. Sửa chữa BGA và thay thế BGA là một quy trình ba thiết bị, đòi hỏi trạm sửa chữa chuyên dụng, kiểm soát nhiệt độ chính xác và người vận hành có kinh nghiệm.
Việc sửa chữa quá mức có thể làm hỏng các pad, via và/hoặc các lớp bên trong của PCB. Hãy nhớ rằng, điều rất quan trọng là phải giảm thiểu sai sót ngay từ đầu quá trình lắp ráp PCBA BGA, nơi chi phí được quản lý và chất lượng sản phẩm được duy trì.
BGA Đòi hỏi thiết bị và kỹ năng cao hơn
Việc sản xuất bảng mạch in SMT PCB đáng tin cậy với các gói BGA là một quy trình phức tạp hơn và đòi hỏi việc sử dụng các thiết bị cấp cao như máy đặt chính xác cao, hệ thống kiểm tra tia X và các trạm sửa chữa lại BGA.
Ngoài ra, các kỹ sư phải am hiểu sâu về quy trình này một cách thực tế. Điều này làm tăng rào cản gia nhập đối với các nhà sản xuất, và nghĩa là năng lực của đối tác PCBA rất quan trọng.
Vấn đề Độ tin cậy và Tuổi thọ
Các mối hàn BGA dễ bị hỏng do chu kỳ nhiệt và rung động, đặc biệt trong môi trường ô tô hoặc công nghiệp. Một quy trình lắp ráp SMT PCB BGA PCBA được kiểm soát kém có thể gây ra các vết nứt vi mô mà chỉ xuất hiện sau thời gian dài sử dụng.
Kiểm tra độ tin cậy, bao gồm thử nghiệm chu kỳ nhiệt và thử nghiệm rung động, là yếu tố then chốt để xác nhận tính hợp lệ của các bộ phận SMT PCB có sử dụng gói BGA.
Vượt qua Thách thức cùng Đối tác Phù hợp
Mặc dù việc lắp ráp BGA PCBA trong sản xuất PCB SMT có độ khó kỹ thuật rõ rệt, những khó khăn và thách thức này có thể được khắc phục bằng kiểm soát quy trình chính xác, thiết bị mạnh mẽ và đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm.
Các chuyên gia sản xuất PCBA như King Field liên tục cải thiện quy trình in keo hàn, hồ sơ hàn lại, quy trình kiểm tra và hệ thống quản lý chất lượng để cung cấp các bộ phận BGA ổn định và đáng tin cậy hơn.
Bằng cách chủ động giải quyết những thách thức này, các nhà cung cấp có thể tận dụng tối đa các ưu điểm của công nghệ BGA—độ tích hợp cao hơn, hiệu suất điện tốt hơn và kích thước nhỏ gọn hơn—đồng thời vẫn đáp ứng các yêu cầu độ tin cậy cao của các sản phẩm điện tử hiện nay.
