বিজিএ সোল্ডারিং: কৌশল, এক্স-রে পরিদর্শন এবং পুনর্নির্মাণ

প্রযুক্তির ক্রমাগত অগ্রগতি ইলেকট্রনিক্সকে হালকা ও ছোট পণ্যের দিকে ঠেলে দিয়েছে। গ্রাহকদের এই চাহিদা মেটাতে, SMT চালু করা হয়েছিল। তদুপরি, এই পণ্যগুলির ক্রমবর্ধমান চাহিদার জন্য উচ্চ-ঘনত্বের প্রযুক্তির বিকাশ প্রয়োজন যা দ্রুত একত্রিত করা যেতে পারে। এই ধাক্কা বল গ্রিড অ্যারের বিকাশের দিকে পরিচালিত করে। প্রযুক্তি.

তবে, প্রথম নজরে, BGA সোল্ডারিং কঠিন মনে হতে পারে কারণ সোল্ডার বলগুলি সার্কিট বোর্ড এবং BGA বডির মধ্যে স্যান্ডউইচ করা হয়। তবে, BGA ব্যবহার করে PCB অ্যাসেম্বলি সফল প্রমাণিত হয়েছে। কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতার দিক থেকে BGA ব্যবহারের সুবিধাগুলি বেশ তাৎপর্যপূর্ণ।

এই প্রবন্ধে BGA উপাদান ব্যবহার করে PCB একত্রিত করার, পরিদর্শন করার এবং পুনর্নির্মাণের জন্য মূল BGA সোল্ডারিং কৌশল, সরঞ্জাম, প্রক্রিয়া এবং সর্বোত্তম অনুশীলনগুলি অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে।

BGA সোল্ডারিং কি?

পিন ব্যবহারকারীদের থেকে BGA একটি সম্পূর্ণ আলাদা প্যাকেজ, যেমন একটি কোয়াড ফ্ল্যাট প্যাক। BGA প্যাকেজগুলির পিনগুলি একটি গ্রিড প্যাটার্নে সাজানো থাকে, যার ফলে এই নামটি এসেছে। সংযোগের জন্য ঐতিহ্যবাহী তারের পিনের পরিবর্তে সোল্ডারের বল দিয়ে আরও প্যাড যুক্ত করা হয়। PCB-তে, যেখানে BGA উপাদানগুলি লাগানো হবে, সেখানে তামার প্যাডের একটি মিলিত সেট প্রয়োজনীয় সংযোগ প্রদান করে।

বিজিএ এর সুবিধা

· BGA প্যাকেজগুলি তাদের কোয়াড ফ্ল্যাট প্যাক প্রতিদ্বন্দ্বীদের তুলনায় বিভিন্ন সুবিধা প্রদান করে। ফলস্বরূপ, ইলেকট্রনিক সার্কিট তৈরিতে এগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। এই সুবিধাগুলির মধ্যে কয়েকটি হল:

· বিজিএ সোল্ডারিং শক্তিশালী: অন্যান্য প্যাকেজগুলিতে খুব সূক্ষ্ম পিন থাকে এবং খুব সাবধানে পরিচালনা করার পরেও এগুলি সহজেই ক্ষতিগ্রস্ত হয়। এবং পিনগুলি একবার বাঁকানো হয়ে গেলে এগুলি মেরামত করা প্রায় অসম্ভব। তবে, BGA গুলিতে এর কোনও ক্ষতি হয় না কারণ সংযোগগুলি BGA সোল্ডার বল সহ প্যাড দ্বারা সরবরাহ করা হয়, যা ক্ষতিগ্রস্থ করা খুব কঠিন।

· উচ্চ গতির কর্মক্ষমতা: BGA প্যাকেজিংয়ে, কন্ডাক্টরগুলি চিপ ক্যারিয়ারের নীচে থাকে। এর অর্থ হল চিপের ভিতরের লিডগুলি ছোট। সুতরাং, অবাঞ্ছিত লিড ইন্ডাক্ট্যান্সের মাত্রা কম। এইভাবে, BGA ডিভাইসগুলি তাদের প্রতিদ্বন্দ্বীদের তুলনায় উচ্চ স্তরের কর্মক্ষমতা প্রদান করে।

· উন্নত পিসিবি ডিজাইন: পিনের খুব কাছাকাছি থাকার কারণে অনেক প্যাকেজের আশেপাশে ট্র্যাকের ঘনত্ব খুব বেশি হয়ে যায়। একটি BGA সম্পূর্ণ প্যাকেজ এলাকায় পরিচিতিগুলি ছড়িয়ে দেয়, যা সম্ভাব্যভাবে সমস্যাটি হ্রাস করে।

· কম তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা: সিলিকন চিপের মধ্যে BGA গুলি কম তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে। এর ফলে প্যাকেজের ভিতরে থাকা ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট দ্বারা উৎপন্ন তাপ ডিভাইস থেকে PCB-তে দ্রুত এবং আরও কার্যকরভাবে সঞ্চালিত হয়।

BGA এর প্রয়োগ

বল গ্রিড অ্যারে সোল্ডারিং অনেক শিল্পে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে রয়েছে মহাকাশ, কম্পিউটার মেরামত এবং ইলেকট্রনিক্স উৎপাদন। এটি উচ্চ-গতির সার্কিটের কর্মক্ষমতা উন্নত করতেও ব্যবহৃত হয়। এর আরও কিছু ব্যবহার হল:

· ইলেকট্রনিক ডিভাইস মেরামত: এটি ল্যাপটপ, স্মার্টফোন, গেমিং কনসোল এবং ট্যাবলেটের মতো ডিভাইস মেরামত করতে ব্যবহৃত হয়।

· তাপ ব্যবস্থাপনা: বিজিএ সোল্ডারিং ইলেকট্রনিক ডিভাইসে তাপ ব্যবস্থাপনা উন্নত করতে পারে।

· হ্রাসকৃত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ: এটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে পরিচালিত ডিভাইসগুলিতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ কমাতে পারে।

বিজিএ প্যাকেজ

BGA প্যাকেজ হল এক ধরণের SMT অ্যাসেম্বলি যা ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের জন্য ব্যবহৃত হয়। এগুলি ঐতিহ্যবাহী থ্রু-হোল উপাদানগুলির তুলনায় একাধিক সুবিধা প্রদান করে, যেমন নির্ভরযোগ্যতা এবং ঘনত্ব এবং তাপ অপচয় ট্র্যাক করার ক্ষমতা।

BGA প্যাকেজের ধরণ

কিভাবে BGA কে PCB - BGA সোল্ডারিং প্রক্রিয়ায় সোল্ডার করা হয়?

আধুনিক ইলেকট্রনিক্স উৎপাদনে BGA সোল্ডারিং প্রক্রিয়া অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি BGA প্যাকেজ এবং PCB-এর মধ্যে নির্ভরযোগ্য সংযোগ নিশ্চিত করে। তবে, যদি আপনার সঠিক সম্পাদনের প্রয়োজন হয়, তাহলে উচ্চ-মানের ফলাফল অর্জনের জন্য আপনার সর্বোত্তম অনুশীলনগুলি মেনে চলা উচিত। নীচে, আমরা এই প্রক্রিয়ার সাথে জড়িত প্রয়োজনীয় পদক্ষেপ এবং কৌশলগুলি অন্বেষণ করব।

বিজিএ সোল্ডারিং কৌশল

BGA সোল্ডারিং মূলত দুটি কৌশল ব্যবহার করে: রিফ্লো সোল্ডারিং এবং ম্যানুয়াল সোল্ডারিং। প্রথমটিতে সোল্ডার পেস্ট গরম করার জন্য একটি রিফ্লো ওভেন ব্যবহার করা হয়, যার ফলে এটি গলে যাবে এবং শক্তিশালী বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক সংযোগ তৈরি করবে। দ্বিতীয়টি মেরামত এবং প্রোটোটাইপের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং সর্বোত্তম ফলাফল অর্জনের জন্য গরম বাতাস স্টেশন এবং দক্ষ অপারেটরের মতো বিশেষ সরঞ্জামের প্রয়োজন হয়।

আমি আগেই বলেছি, BGA সোল্ডারিং কৌশল নির্বাচন করা পিসিবি ডিজাইনের প্রয়োগ, উৎপাদন স্কেল এবং জটিলতার উপর নির্ভর করে।

বিজিএ পিসিবি ল্যান্ড প্যাটার্নস

কার্যকর BGA সোল্ডারিংয়ের জন্য PCB-তে সঠিক ল্যান্ড প্যাটার্ন ডিজাইন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। জমির নকশাগুলি BGA বলের পিচ এবং ব্যাসের সাথে মিলিত হওয়া উচিত। এই নকশাগুলিতে আরও ভাল সোল্ডার জয়েন্ট নির্ভরযোগ্যতার জন্য নন-সোল্ডার মাস্ক-ডিফাইন্ড (NSMD) প্যাড রয়েছে। তদুপরি, এই নকশাগুলিতে উচ্চ-ঘনত্বের বোর্ডগুলির জন্য ভায়া-ইন-প্যাড ডিজাইনও অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। পরিশেষে, আপনি যদি IPC মান মেনে চলেন, তবে এটি আপনাকে ধারাবাহিক ফলাফল নিশ্চিত করতে এবং সোল্ডারিং ত্রুটিগুলি হ্রাস করতে সহায়তা করবে।

বিজিএ সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টিং

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হল পিসিবিতে সঠিকভাবে সোল্ডার পেস্ট প্রয়োগ করা। কিছু বিবেচনার মধ্যে রয়েছে:

· স্টেনসিল ডিজাইন: আপনার জমির প্যাটার্নের সাথে মেলে এমন উপযুক্ত অ্যাপারচার আকারের স্টেনসিল ব্যবহার করা উচিত।

· পেস্টের ধারাবাহিকতা: শূন্যস্থান এবং ফাঁক রোধ করার জন্য আপনার সোল্ডার পেস্টের সান্দ্রতা সমানভাবে নিশ্চিত করা উচিত।

· সারিবদ্ধতা: ভুল ছাপ এড়াতে স্টেনসিল এবং পিসিবির মধ্যে সুনির্দিষ্ট সারিবদ্ধতা অর্জনের জন্য আপনার সতর্ক থাকা উচিত।

কম্পোনেন্ট বসানো

PCB-তে BGA প্যাকেজের সঠিক কম্পোনেন্ট স্থাপনের জন্য সোল্ডার বলগুলিকে সংশ্লিষ্ট প্যাডের সাথে সারিবদ্ধ করার জন্য নির্ভুলতা প্রয়োজন। সৌভাগ্যবশত, এই ধাপের জন্য সাধারণত স্বয়ংক্রিয় পিক-এন্ড-প্লেস মেশিন ব্যবহার করা হয়। এই মেশিনগুলি সঠিক অবস্থান, BGA প্যাকেজের ক্ষতি রোধ করার জন্য মৃদু হ্যান্ডলিং এবং সারিবদ্ধকরণ নিশ্চিত করার জন্য অপটিক্যাল পরিদর্শন সিস্টেম ব্যবহার করে যাচাইকরণ নিশ্চিত করবে।

রিফ্লো সোল্ডারিং প্রক্রিয়া

সার্জারির রিফ্লো সোল্ডারিং সাধারণত সোল্ডার জয়েন্টগুলিকে শক্ত করার জন্য প্রক্রিয়াটি ব্যবহৃত হয় এবং এটি বৈদ্যুতিক সংযোগও স্থাপন করে। এতে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

1. প্রিহিটিং: এই পদক্ষেপটি ধীরে ধীরে তাপমাত্রা বাড়ায় এবং ফলস্বরূপ, এটি তাপীয় শক কমিয়ে দেয়।

2. ভেজানোর: এটি পিসিবি তাপমাত্রা স্থিতিশীল করে এবং পৃষ্ঠতল পরিষ্কার করার জন্য ফ্লাক্স সক্রিয় করে।

3. রিফ্লো জোন: এই ধাপটি সোল্ডার পেস্টকে তার গলনাঙ্কের উপরে গরম করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। ফলস্বরূপ, এটি প্রবাহিত হতে এবং জয়েন্ট তৈরি করতে সাহায্য করবে।

4. শীতল: এই ধাপের নাম থেকেই স্পষ্ট যে, এটি সোল্ডারকে শক্ত করে এবং অ্যাসেম্বলির উপর তাপীয় চাপ প্রতিরোধ করবে।

অতএব, সোল্ডার ব্রিজিং, টম্বস্টোনিং বা শূন্যস্থানের মতো ত্রুটি এবং ভুল এড়াতে সঠিক সোল্ডারিং তাপমাত্রা প্রোফাইলিং গুরুত্বপূর্ণ। উপরে উল্লিখিত পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করে, নির্মাতারা শক্তিশালী সংযোগ এবং উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন সমাবেশ নিশ্চিত করতে পারে, এবং এটি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য যা প্রয়োজন bসব gপরিত্রাণ aরে উপাদান।

বিজিএ সোল্ডার জয়েন্ট পরিদর্শন

পিসিবি অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়ার একটি ক্ষেত্র হল বিজিএ পরিদর্শন, যা প্রথমবারের মতো বিজিএ চালু হওয়ার সময় যথেষ্ট আগ্রহ তৈরি করেছিল।

পরিদর্শন কৌশল

সাধারণ অপটিক্যাল কৌশল ব্যবহার করে স্বাভাবিক পদ্ধতিতে BGA পরিদর্শন করা সম্ভব নয়। কারণ, স্পষ্টতই, সোল্ডার জয়েন্টগুলি BGA উপাদানগুলির নীচে থাকে এবং সেগুলি দৃশ্যমান হয় না। এটি যখন প্রথম চালু করা হয়েছিল তখন এটি সম্পর্কে যথেষ্ট পরিমাণে অস্বস্তি তৈরি করেছিল। অনেক নির্মাতারা BGA উপাদানগুলি সন্তোষজনকভাবে সোল্ডার করতে সক্ষম কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য পরীক্ষা করেছিলেন।

তদুপরি, BGA সোল্ডার জয়েন্টের মানের জন্য ভিজ্যুয়াল পরিদর্শন, এক্স-রে পরিদর্শন, ক্রস-সেকশনিং এবং অ্যাকোস্টিক মাইক্রোস্কোপির মতো বিশেষায়িত পরিদর্শন কৌশল প্রয়োজন। এই পরিদর্শন কৌশলগুলি পণ্য উৎপাদন বন্ধ করার আগে যেকোনো সুপ্ত BGA সোল্ডারিং সমস্যা সক্রিয়ভাবে সনাক্ত করে।

BGA এর জন্য এক্স-রে পরিদর্শন

বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা পরীক্ষা করে সোল্ডার জয়েন্টগুলি সম্পূর্ণরূপে পরীক্ষা করা যায় না। যদিও BGA সোল্ডার প্রক্রিয়ার পরীক্ষার এই ফর্মটি সেই সময়ে পরিবাহিতা প্রকাশ করবে, তবে এটি BGA সোল্ডার প্রক্রিয়াটি কীভাবে সফল হয়েছে তার একটি বিশদ চিত্র দেয় না। এর জন্য, একমাত্র পরীক্ষা হল এক্স-রে ব্যবহার করে BGA পরিদর্শনের একটি ফর্ম।

এক্স-রে পরিদর্শনের মাধ্যমে নিচের সোল্ডার করা জয়েন্টের ডিভাইসটি দেখা সম্ভব। ফলস্বরূপ, BGA সহ PCB পরীক্ষা করার জন্য স্বয়ংক্রিয় এক্স-রে পরিদর্শন একটি প্রধান প্রযুক্তি হয়ে ওঠে। সৌভাগ্যবশত, এটি লক্ষ্য করা গেছে যে একবার BGA সোল্ডারিং মেশিনের তাপ প্রোফাইল সঠিকভাবে সেট করা হলে, BGA উপাদানগুলি খুব ভালভাবে সোল্ডার হয় এবং BGA সোল্ডার প্রক্রিয়ায় খুব কম সমস্যার সম্মুখীন হয়।

দুর্বল BGA জয়েন্টগুলির সমস্যা সমাধান

BGA পুনর্নির্মাণের চেষ্টা করার আগে মূল কারণ খুঁজে বের করা এবং সমাধান করা গুরুত্বপূর্ণ। খারাপ BGA সোল্ডার জয়েন্টের সম্ভাব্য মূল কারণগুলির মধ্যে রয়েছে:

· তাপীয় চাপের ফাটল

· সোল্ডার বলের ত্রুটি বা ক্ষতি

· বল এবং ভূমির মধ্যে ভুল সারিবদ্ধতা

· প্যাকেজের অধীনে আর্দ্রতা শোষণ

· ভেজা প্রতিরোধকারী দূষণ

· অপর্যাপ্ত সোল্ডার পেস্টের উচ্চতা বা আয়তন

বিজিএ রিওয়ার্ক এবং মেরামত

যেমনটি প্রত্যাশা করা হয়েছিল, সঠিক সরঞ্জাম না পাওয়া পর্যন্ত BGA অ্যাসেম্বলগুলি পুনরায় কাজ করা সহজ নয়।

বিজিএ রিওয়ার্কের সারসংক্ষেপ

একটি সাধারণ BGA উপাদান পুনর্নির্মাণ প্রক্রিয়ার ধাপগুলি হল:

1) প্রস্তুতি: প্রথমত, সম্ভাব্য কারণগুলির জন্য মূল সমাবেশ প্রক্রিয়াটি পর্যালোচনা করুন। এছাড়াও, নিশ্চিত করুন যে প্রতিস্থাপন সরঞ্জাম এবং উপাদানগুলি প্রস্তুত।

2) অপসারণ: এই ধাপে, প্যাডগুলি ভালোভাবে পরিষ্কার করুন, কোনও অবশিষ্টাংশ না রেখে। তারপর, নতুন বলের জন্য প্রস্তুত করতে ফ্লাক্স পুনরায় প্রয়োগ করুন। এখন, প্যাডগুলি সংশোধন করুন এবং পিসিবি ল্যান্ড প্যাটার্নটি ল্যান্ড করুন।

3) রিবলিং: প্রথমে, BGA প্যাকেজে নতুন সোল্ডার বল লাগানোর জন্য একটি স্টেনসিল ব্যবহার করুন এবং তারপর প্যাকেজ টার্মিনালে সংযুক্ত করার জন্য বলগুলিকে রিফ্লো করুন।

4) প্রতিস্থাপন: এখন, কম্পোনেন্টটি অস্থায়ীভাবে সুরক্ষিত করার জন্য আঠালো ব্যবহার করতে হবে, সাইটে সাবধানে নতুন BGA পুনরায় সাজান এবং সংযোগ তৈরির জন্য রিফ্লো করতে হবে।

5) পরিদর্শন: শেষে, সারিবদ্ধকরণ এবং বলের সংযোগ যাচাই করতে হবে, এবং প্যাড বা বোর্ডের কোনও সমান্তরাল ক্ষতি মূল্যায়ন করতে হবে।

পুনর্নির্মাণের সরঞ্জাম

সাধারণ BGA পুনর্নির্মাণ সরঞ্জামের মধ্যে রয়েছে:

· প্রিহিটার তাপীয় শক এড়াতে বোর্ডকে ধীরে ধীরে উত্তপ্ত করে।

· গরম বাতাসের নজল স্থানীয়ভাবে উত্তপ্ত করার জন্য উত্তপ্ত বায়ু প্রবাহকে নির্দেশ করে।

· মাইক্রোস্কোপ সারিবদ্ধকরণ এবং জয়েন্টগুলি পরিদর্শন করার জন্য উচ্চ বিবর্ধন প্রদান করে।

· পিসিবি সাপোর্ট ফিক্সচার গরম হওয়া রোধ করার জন্য কম্পোনেন্টের নিচে বোর্ডটি সুরক্ষিত করুন।

· বন্ধ লুপ তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ নজলের ব্যবহারও পুনর্নির্মিত সরঞ্জামগুলির মধ্যে একটি।

· কনভেকশন রিওয়ার্ক ওভেন ছোট বোর্ডের জন্য যেখানে সম্পূর্ণ ওভেন থার্মাল প্রোফাইল প্রয়োজন।

· বিজিএ টুলকিট সারিবদ্ধকরণ নির্দেশিকা, ফ্লাক্স, বল, স্টেনসিল এবং আঠালো সরবরাহ করে।

এই বিশেষ পুনর্নির্মাণ সরঞ্জামগুলি ন্যূনতম সমান্তরাল ক্ষতির সাথে BGA গুলিকে সঠিকভাবে অপসারণ এবং প্রতিস্থাপন করতে সহায়তা করে।

পুনর্নির্মাণ প্রক্রিয়া

যদি কোনও BGA উপাদান ত্রুটিপূর্ণ বলে সন্দেহ করা হয়, তাহলে ডিভাইসটি অপসারণ করা সম্ভব। এটি স্থানীয়ভাবে BGA উপাদানটিকে গরম করে তার নীচের সোল্ডারটি গলে ফেলার মাধ্যমে অর্জন করা হয়। BGA পুনর্নির্মাণে এই প্রক্রিয়ায়, গরম করার কাজটি প্রায়শই একটি বিশেষায়িত পুনর্নির্মাণ স্টেশনে সম্পন্ন করা হয়। এর মধ্যে রয়েছে একটি ইনফ্রারেড হিটার লাগানো একটি জিগ, প্যাকেজটি তোলার জন্য একটি ভ্যাকুয়াম ডিভাইস এবং তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণের জন্য একটি থার্মোকল।

শুধুমাত্র BGA যাতে গরম করা হয় এবং সরানো হয় তা নিশ্চিত করার জন্য খুব যত্নবান হওয়া প্রয়োজন। কাছাকাছি অন্যান্য ডিভাইসগুলিকে যতটা সম্ভব কম প্রভাবিত করা উচিত; অন্যথায়, সেগুলি ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।

উপসংহার

সংক্ষেপে, সাধারণভাবে BGA প্রযুক্তি এবং BGA সোল্ডারিং বিশেষ করে, প্রক্রিয়াটি প্রথম চালু হওয়ার পর থেকে অত্যন্ত সফল প্রমাণিত হয়েছে। এগুলি এখন পিসিবি অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়ার একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ যা বেশিরভাগ কোম্পানিতে প্রোটোটাইপ পিসিবি অ্যাসেম্বলি এবং ব্যাপক উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়।

PCBasic আপনার ইন-হাউস এন্ড-টু-এন্ড BGA রিওয়ার্ক প্রক্রিয়া সেট আপ করতে সাহায্য করার জন্য BGA রিওয়ার্ক স্টেশন অফার করে। আসুন আমরা আপনাকে সাধারণ BGA রিওয়ার্ক এড়াতে সাহায্য করি। যারা এই অনন্য উপাদানগুলিতে কাজ করেছেন তাদের কাছে পরিচিত ভুলগুলি।

বিকল্পভাবে, আপনি পারেন আজ আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন BGA পুনর্নির্মাণের সকল দিক সহ আমাদের পরিষেবা অফারগুলি নিয়ে আলোচনা করতে।