كيفية ضمان جودة لحام BGA أثناء تصنيع PCBA باستخدام معدات فحص الأشعة السينية.

لا يمكن فصلها عن عملية تصنيع PCBA.

التصنيع.

من BGA.

المتطلبات. بعبارة أخرى، مع التحديث المستمر لـ شريحة PCBينبغي أيضًا زيادة القدرة الإنتاجية لمجمعي لوحات الدوائر المطبوعة.

شريك.

الاسم الكامل لـ BGA هو Ball Grid Array، وهي طريقة تعبئة الرقائق. تمتلك BGA
العديد من المزايا مثل:
1. حجم صغير وسمك ووزن حزمة BGA.
2. سطح التلامس بين كرات اللحام الخاصة بمصفوفة BGA والركيزة هو
3. كبيرة وقصيرة، مما يساعد على تبديد الحرارة.
4. دبابيس كرات لحام مجموعة BGA قصيرة جدًا، مما يؤدي إلى تقصير الإشارة
   مسار الإرسال.

أكثر استقرارًا من الحزم الأخرى، ولا يوجد خطر من ثني الدبابيس وكسرها.
توصيل حراري أفضل واستهلاك أقل للطاقة.
بسبب هذه الخصائص التي تتمتع بها BGA، يتم استخدامها على نطاق واسع في وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر المحمول،
وحدة المعالجة المركزية للهواتف الذكية، وتطبيقات الساعات الذكية، والمعدات الطبية، وأنظمة التحكم في الطاقة الشمسية،
الروبوتات وتطبيقات التحكم في السيارات والصناعة وغيرها من السلع الاستهلاكية مثل
المعلب، جهاز العرض، معالج الصور، مستشعر درجة الحرارة، بطاقة الرسوميات، إلخ.

إن المزايا العديدة التي توفرها BGA تشجع الشركات بشكل مباشر على التكيف مع الابتكارات
مع تصميم العبوات لمنتجاتهم، أصبح تطبيق مكونات BGA أكثر
تُستخدم على نطاق واسع مع مرور الوقت. ستستخدم العديد من المنتجات الجديدة دوائر BGA المتكاملة المتعددة و
المكونات في تصميم واحد، ولكن لا يوجد شيء مثالي وBGA لديه عيوب
لا يمكن تجاهل ذلك. أول وأهم عيب هو الجودة والموثوقية
من مفاصل اللحام بعد اللحام، بمجرد لحام BGA بنجاح بلوحة PCB، فإنه
من الصعب ضمان جودة اللحام بسبب تصميم عبوة BGA.
تزداد صعوبة التفتيش بالنسبة لمصنعي PCBA وبالتالي هناك حاجة إلى الابتكار
الحلول والنهج لضمان الجودة والاتساق على مر الزمن.

كيفية اختبار PCBA باستخدام مراقبة جودة BGA أثناء الإنتاج الضخم؟

لا يمكن فحص وصلات لحام BGA الموجودة في الجزء السفلي من المكون والحكم عليها من خلال
المعدات العادية مثل AOI والمجاهر، والتي تستخدم غالبًا في SMD PCBA
التصنيع. ولهذا السبب، من الضروري التحقق من جودة كل مرحلة في
عملية إنتاج BGA لضمان الاتساق والجودة للمنتج النهائي.
يمكن إجراء ضمان جودة BGA في مراحل متعددة:

خبز BGA

تأتي كل حزمة BGA مع "بطاقة الرطوبة" وهي بطاقة صغيرة تتغير الألوان بناءً على
في التفاعل الكيميائي إذا ارتفعت الرطوبة فوق مستوى معين. عندما تكون الرطوبة الأصلية
يتم تفريغ الشريحة المعبأة من غلافها المفرغ الأصلي، وسوف تظهر بطاقة الرطوبة
يجب خبز الرقاقة إذا تجاوزت نسبة الرطوبة 30%. وفقًا للمعيار
مواصفات تشغيل فرن الخبز، يتم ضبط درجة الحرارة عمومًا عند 100-120 درجة مئوية،
مدة الخبز من ٨ إلى ١٢ ساعة. وظيفة الخبز هي تجفيف الرطوبة التي تمتصها الرقاقة في الهواء الطلق. وإلا، فإن الفقاعات الناتجة عن الرطوبة ستتشكل.
وقد يتسبب الهواء في إتلاف الشريحة عندما تمر رقعة SMT عبر لحام إعادة التدفق
عملية عند درجة حرارة 240 درجة مئوية.

المعدات المستخدمة

في SMT عملية PCBA، سيكون هناك العديد من منتجات BGA في كل خط إنتاج.
ولهذا السبب، هناك العديد من المعدات مثل آلة الطباعة الأوتوماتيكية وSPI
إن آلات فحص معجون اللحام ضرورية لتسهيل الإنتاج و
SMT لمكونات BGA.
نظرًا لأن وصلات لحام BGA موجودة في الأسفل، فلا يمكن رؤية وصلات لحام BGA بصريًا
تم فحصها، ولا يمكن أيضًا استخدام آلات AOI بمجرد الانتهاء من وضعها.
من الضروري ضمان جودة وضع SMT قبل وضعه لتجنب
تعقيدات غير ضرورية. كل مُصنِّع لوحات PCBA عالية الجودة يعلم أن...
شرط أساسي للعناية الجيدة والقيام بعمل جيد أثناء عملية BGA SMT والتي
ضمان سلامة ودقة طباعة معجون اللحام.
آلة أخرى ضرورية هي آلة SPI التي تقوم بفحص وتأكد الطباعة
الجودة. بمجرد أن ينجز جهاز SPI الاختبار بنجاح، ستظهر علامة "موافق" باللون الأخضر
تظهر على آلة التركيب. إذا لم يستخدم مُصنِّع PCBA تقنية SPI
أثناء عملية الطباعة على لوحة BGA ولصق اللحام، ستكون هناك مشكلات في وضع القصدير مثل عدم وجود كمية كافية من القصدير، أو لصق كمية كبيرة جدًا من القصدير أثناء SMT
.
تعتبر آلات SPI ضرورية عندما يتعلق الأمر بتصنيع BGA SMT، دون اختبار SPI،
قد يحدث ماس كهربائي وأعطال أخرى، مما يؤثر في النهاية على الوظيفة
وجودة المنتج المجمع.

كيفية التفتيش إذا لم تتمكن من الرؤية؟

بسبب الترتيب الخاص للاتصال الكروي لـ BGA، فإن وصلات اللحام الخاصة به
غير مرئية، ومواصفات العملية صعبة. ولهذه الأسباب، من المستحيل
إجراء فحص يدوي أو بصري باستخدام جهاز مثل المجهر الضوئي
وحتى آلة AOI.
كل هذه الآلات والتقنيات لا تستطيع اكتشاف وصلات اللحام في الأسفل. كيف
هل نُجري اختبار BGA إذًا؟ الإجابة هي الكشف باستخدام الأشعة السينية.
المعدات.
بعد لحام BGA أعلى PCBA، يحتاج المهندسون إلى استخدام معدات الأشعة السينية لـ
فحص والتحقق من جودة اللحام. معيار IPQC (مراقبة جودة العملية) هو
إجراء عمليات تفتيش عشوائية كل ساعة أو 10% من الوقت في الإنتاج العادي
البيئات.

ما هو جهاز الأشعة السينية؟

الأشعة السينية هي نوع من المعدات التي تستخدم إشعاع الأشعة السينية لاختراق الأسطح المختلفة.
وهو يختلف عن بصريات AOI لأن الأشعة السينية تستخدم الأشعة السينية الكهرومغناطيسية
الإشعاع. يتم تقسيم اللوحة إلى طبقات وتصويرها، ويتم استخدام خوارزميات مختلفة للتحقق
تغيرات درجات الرمادي وشكل صور وصلة اللحام لتحديدها والتحقق منها
عيوب في مفاصل اللحام.

الميزة الأكبر لمعدات فحص الأشعة السينية هي أنها قادرة على مراقبة جميع اللحامات
مفاصل لوحة الدائرة، بما في ذلك مفاصل اللحام غير المرئية للعين البشرية. يمكن للأشعة السينية اكتشاف عيوب مفاصل اللحام في BGA، مثل الفراغات، وفك اللحام (الدائرة المفتوحة)،
الجسر (الدائرة القصيرة)، اللحام البارد، الذوبان غير الكامل لكرات اللحام، الإزاحة،
خرز اللحام؛ وما إذا كانت هناك فقاعات هواء. حجم اللحام غير الكافي وغير ذلك
العيوب، لا يمكن اكتشافها بواسطة AOI، لذلك، نستخدم الأشعة السينية لـ BGA بمجرد أن يتم اكتشافها بالفعل
يتم تركيبها و لحامها أعلى لوحة الدائرة. مزايا فحص الأشعة السينية
تظهر المعدات أدناه:

               ماس كهربائي بسبب وضع كمية كبيرة من القصدير، نقطة القصدير لا تذوب

ملخص

تحتاج منتجات PCBA ذات التركيب BGA إلى عملية إدارة معقدة
أنظمة ومعدات أجهزة متطورة للتحقق والتأمين على السلامة
الأغراض.
فقط باستخدام معدات اختبار SPI وX-RAY يمكن التأكد من جودة تركيب BGA
مضمون.
تعتبر معدات اختبار SPI والأشعة السينية ذات تقنية عملية مهمة لضمان
منع حدوث أعطال الجودة أثناء عملية تجميع مكونات BGA. بعض الأجزاء الصغيرة
إن المصانع مترددة في الاستثمار في معدات الاختبار هذه، ولكن في PCBasic الجودة هي
فوق كل شيء.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن تصنيع PCBA ولحام BGA، لا تتردد في الاتصال بنا.
تابعونا وتعلم المزيد.
تقوم PCBasic باستمرار بنشر ومشاركة المعلومات المتعلقة بإثبات PCB وتصحيح SMT و
احتياجات معالجة لوحات الدوائر المطبوعة (PCBA). إذا كان لديك أي طلب أو سؤال أو قصة تود مشاركتها،
يمكنك دائمًا التواصل معنا عبر صندوق الرسائل الموجود على الجانب الأيمن للموقع.