Assemblage BGA: Qu'est-ce que c'est et comment ça marche ?

Grâce aux progrès technologiques, la conception de circuits imprimés pour puces petites et complexes connaît une forte croissance. Il est donc essentiel d'utiliser une méthode de packaging adaptée à ces puces à haute densité d'E/S tout en garantissant un bon rapport coût-efficacité. C'est là que le BGA joue un rôle crucial.

Dans cet article, vous comprendrez ce que Assemblage BGA Nous vous expliquerons ses avantages et ses inconvénients, ainsi que les difficultés rencontrées lors de l'assemblage. Nous vous expliquerons également comment vérifier la qualité des soudures. Poursuivez votre lecture pour en savoir plus.

Qu'est-ce que le Assemblage BGA?

Il est nécessaire de comprendre ce qu'est le BGA avant de s'aventurer dans ce qu'est le BGA. aL'assemblage est tout au sujet.

À propos de PCBaSic

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Alors, qu'est-ce que BGA ?

BGA (matrice de grille à billes) est un boîtier de circuit intégré (boîtier IC) dans lequel la connexion électrique est réalisée en disposant de petits soudure Billes disposées en grille. Ce type de conditionnement est principalement utilisé pour les applications à haute densité et offre des améliorations significatives par rapport aux méthodes de conditionnement traditionnelles telles que les emballages perforés ou les composants montés en surface (CMS).

Dans les boîtiers BGA, les broches traditionnelles sont remplacées par de petites billes de soudure disposées en matrice ou en grille au bas de l'élément. soudure les billes connectent la puce BGA au PCB via un processus appelé réseau de billes soudureLes composants BGA sont largement utilisés dans les applications à grande vitesse et à haute puissance qui nécessitent une gestion thermique et des performances électriques avancées.

Assemblage BGA

L'assemblage BGA fait référence au processus de montage de composants à matrice de billes (BGA) sur une carte de circuit imprimé (PCB) grâce à une technique appelée matrice de billes. soudureAu lieu d'utiliser des broches dans les boîtiers de circuits intégrés traditionnels, BGA utilise des billes soudées disposées au bas du composant qui agissent comme une connexion électrique entre la puce BGA et le PCB, offrant une transmission de données et une alimentation électrique efficaces.

Les fabricants de PCBA utilisent l'assemblage BGA pour monter des composants comportant des centaines de broches. Contrairement aux boîtiers CMS traditionnels, l'assemblage BGA utilise un processus automatisé, ce qui signifie que soudure Le processus exige un contrôle précis. Grâce à un mécanisme d'amélioration thermique réduisant la résistance, l'assemblage BGA offre de meilleures performances thermiques et des connexions électriques plus stables que les méthodes de conditionnement traditionnelles.

De plus, l'assemblage BGA présente des avantages évidents en termes de fonctionnalités. Sa conception haute densité le rend idéal pour les circuits intégrés nécessitant un traitement haute vitesse et haute puissance.. Espécialement pour les applications qui nécessitent une gestion thermique et des performances électriques élevées, telles que les processeurs haute fréquence et les puces mémoire, L'assemblage BGA est l'idéal.

Ensuite, nous examinerons les avantages de l’assemblage BGA par rapport aux méthodes d’emballage traditionnelles et son application dans l’électronique moderne.

Avantages de Assemblage BGA

Vous trouverez ci-dessous les avantages de l’assemblage BGA.

Augmentation de la densité

L'assemblage BGA implique l'utilisation d'un plus grand nombre de billes de soudure. Cela augmente la connexion entre ces billes, ce qui entraîne une augmentation de la densité des connexions. De plus, ces nombreuses billes de soudure réduisent l'espace disponible sur le circuit imprimé, ce qui permet d'obtenir des produits plus légers et plus compacts.

De meilleures performances électriques

L'assemblage BGA offre de meilleures performances électriques. Cette qualité est due au chemin plus court entre le circuit imprimé et la puce. L'assemblage BGA dissipe souvent la chaleur grâce à sa petite taille. De plus, ce boîtier est dépourvu de broches, qui peuvent facilement se plier et se casser, ce qui améliore ses performances électriques et sa stabilité.

Amélioration de la dissipation thermique

L'assemblage BGA assure une meilleure dissipation thermique, grâce à sa faible résistance thermique et à sa petite taille. 

Soi-alignment

L'assemblage BGA optimise l'espace du circuit imprimé, car les billes de soudure s'alignent généralement automatiquement sous la carte. L'assemblage BGA garantit l'utilisation de l'intégralité du circuit imprimé.

Quelles sont les étapes à suivre BGA Aassemblage?

Le processus d'assemblage BGA consiste à monter et à souder les composants BGA sur les circuits imprimés. Voici les étapes :

Conception et préparation de circuits imprimés

Cette étape consiste à préparer les circuits imprimés. Ce processus est possible en appliquant de la pâte à braser sur les pastilles où la soudure BGA sera effectuée. La pâte à braser est composée de flux et d'alliage de soudure, ce qui facilite la soudure.

Pâte à braser Impression

Cette étape consiste à appliquer la pâte à souder sur les pastilles métalliques du circuit imprimé par impression au pochoir. L'épaisseur du pochoir permet de déterminer la quantité de pâte à souder à utiliser. Utilisez des pochoirs découpés au laser pour garantir un transfert uniforme de la pâte à souder sur le circuit imprimé.

Placement des composants

Les composants BGA sont généralement plus faciles à monter que les composants QFP, dont le pas est de 0.5 mm. Leurs caractéristiques physiques leur confèrent une grande facilité de fabrication.

Cette étape est également appelée « Pick-and-place ». Ce processus décrit la manière dont une machine automatisée sélectionne et place les composants BGA sur les circuits imprimés. Ces machines utilisent généralement des caméras de haute qualité pour garantir un positionnement précis des composants.

soudage par refusion

Ici, un four de refusion permet de chauffer la carte. Il fait fondre la pâte à braser, créant ainsi une liaison solide entre le circuit imprimé et les composants BGA. De plus, de petites billes métalliques situées sous les composants BGA fondent à l'intérieur des joints de soudure.

Inspection et test

L'inspection est importante pour garantir que les composants BGA sont correctement fixés. De plus, il ne doit pas y avoir de défauts tels que des courts-circuits, des connexions ouvertes, etc. En raison de la structure physique des composants BGA, l'inspection visuelle est impossible. Par conséquent, une inspection aux rayons X permet de détecter les défauts de soudure, tels que les courts-circuits, les vides, les trous d'air, etc. Ensuite, le eLes tests électriques aident à détecter les défauts tels que les courts-circuits et les circuits ouverts.

Hcomment assurer une bonne soudure en BGUne assemblée ?

Assurer une bonne soudure L'assemblage BGA est essentiel pour garantir la performance et la fiabilité des circuits imprimés BGA. Comment garantir que soudure L'assemblage des BGA est-il correct ? Voici quelques bonnes pratiques issues de nombreuses années d'expérience pour vous aider à obtenir de bons résultats. soudure dans votre assemblage BGA :

1. La première étape pour assurer une bonne soudure commence par une bonne conception de PCB BGA. Lors de la conception d'un PCB BGAs, dont vous avez besoin Assurez-vous d'une conception adéquate des plaquettes, d'une bonne gestion thermique et d'un espacement optimal des billes. De plus, la largeur et l'espacement des fils sur la plaquette doivent être bien conçus, ce qui est essentiel pour une fiabilité optimale. soudure.

2. Utilisez une pâte à braser de haute qualité et appliquez-en la quantité appropriée afin d'éviter un excès ou une insuffisance de pâte. Lors de l'assemblage BGA, la pâte à braser est appliquée sur la pastille du circuit imprimé à travers le gabarit ; ce dernier doit donc être précis. Seul un enrobage précis et uniforme de pâte à braser permet d'obtenir de bonnes soudures.

3. Contrôle précis de la courbe de température pour éviter une surchauffe ou une sous-chauffe entraînant des défauts tels que des points de soudure froids.

4. Une fois le circuit imprimé BGA assemblé, utilisez un appareil à rayons X pour vérifier la présence de points de soudure froide, de pores, de ponts et autres défauts. Utilisez des tests électriques pour identifier les courts-circuits ou les circuits ouverts. Les soudures étant souvent dissimulées sous les composants BGA, une inspection visuelle ne suffit pas à détecter les problèmes.

5. Choisir un fournisseur d'assemblage BGA réputé est crucial. Les fournisseurs expérimentés dans la gestion d'assemblages complexes garantissent un processus de fabrication conforme à des normes élevées. Choisir un fournisseur d'assemblage de circuits imprimés BGA spécialisé dans les services d'assemblage BGA garantit une qualité d'assemblage supérieure.

6. Le processus d'assemblage BGA doit être effectué dans un environnement contrôlé pour éviter toute contamination telle que la poussière ou l'humidité qui pourrait affecter la qualité du soudage.

Défis rencontrés pendant Assemblage BGA

Bien que l'assemblage de BGA offre de nombreux avantages, il présente également des défis. Voici quelques-uns des défis rencontrés lors de l'assemblage de BGA.

Défauts de soudure

Le soudage n'est pas simple, et même l'utilisation de machines n'est pas précise. Il est donc possible de rencontrer des défauts de soudure lors de la fabrication. Assemblage BGACes défauts comprennent des soudures excessives, des ouvertures, des ponts de soudure, des décalages de composants, etc.

Réparation et retouche

Les tâches de réparation et de retouche sur les assemblages BGA sont généralement complexes, en raison de la densité de leurs composants. De plus, des compétences et des outils spécialisés sont nécessaires.

Limites d'inspection

L'assemblage BGA est toujours très proche des billes de soudure, ce qui rend l'inspection du boîtier très difficile.

Processus chronophage

Procédé selon la Assemblage BGA Cela peut prendre du temps, car l'ingénieur doit fixer correctement les composants sur la carte avant de les souder.

Comment vérifier la qualité de votre joint de soudure

Les soudures sont très complexes et présentent des formes irrégulières. Par conséquent, vérifier leur qualité par inspection visuelle prendrait du temps et des efforts. Ainsi, pour les problèmes plus complexes, il est conseillé d'utiliser l'imagerie par rayons X. Examinons les deux méthodes.

Inspection visuelle (inspection optique)

Cette méthode de vérification de la qualité des soudures est efficace uniquement pour détecter les défauts, tels que les circuits fermés, l'absence de soudure dans les soudures, etc. Elle est simple, car l'inspection se fait à l'œil nu.

Inspection aux rayons X

Cette méthode détecte les pontages, les câblages incomplets, les vides et autres défauts. Elle permet également de détecter la majorité des défauts sur les fils et les pastilles. Elle consiste à inspecter les soudures à l'aide d'un appareil à rayons X. Cet appareil est composé d'une source et d'un détecteur de rayons X. Tous deux sont connectés au système et permettent de transférer l'image sur un écran. L'inspection par rayons X est rapide et automatisée, ce qui permet de gagner du temps.

PCBasique»s Fiable BGA Aassemblage Services

Il existe de nombreuses sous-catégories d'assemblage de circuits imprimés, telles que les couches superposées : circuits imprimés simple face, double face et multicouches ; les propriétés des matériaux : FPC, PCB, FPCB. Ainsi, lorsque vous choisissez un PCB fabricant d'assemblage pour votre projet, vous devez avoir une compréhension approfondie des caractéristiques du projet pour savoir quels points nécessitent une attention particulière pour choisir le fabricant d'assemblage de circuits imprimés le plus approprié.

Usine professionnelle d'assemblage BGA, PCBasic vous fournit tclé en main Assemblage BGA Services.

Conclusion

L'assemblage BGA est indispensable dans de nombreux secteurs industriels, en raison de sa fiabilité et de son efficacité. Aujourd'hui, l'assemblage BGA représente une avancée technologique majeure. Des défauts de soudure peuvent survenir et le processus peut être long. Pourtant, l'assemblage BGA offre de nombreux avantages, notamment de meilleures performances électriques, une densité accrue et une meilleure dissipation thermique.

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Capacité d'assemblage BGA

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BGA avec et sans plomb

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SERVICES D'ASSEMBLAGE BGA

PCBaSic propose des services d'assemblage BGA complets, incluant l'approvisionnement en composants, l'assemblage, les tests BGA, les tests fonctionnels et la retouche de BGA. Nous pouvons vous accompagner dans votre projet, fabriquer des cartes BGA de haute qualité et vous proposer des solutions PCBA personnalisables.

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Comment obtenir un devis d'assemblage BGA ?

Quelles sont les caractéristiques du BGA ? Au dos du substrat imprimé BGA, des bosses sphériques sont disposées en réseau pour remplacer les broches. Ces bosses sphériques sont des billes de soudure qui servent d'interface de connexion entre le circuit intégré encapsulé et le circuit imprimé. Le BGA est un boîtier de circuit intégré hautes performances, compact et léger. Comparé aux autres technologies de packaging, il peut accueillir davantage de broches.

Quels sont les avantages du BGA ? Par rapport à la technologie d'emballage précédente, l'épaisseur et le poids sont réduits, les paramètres parasites sont réduits, le délai de transmission du signal est faible et la fréquence d'utilisation est améliorée. L'assemblage peut être réalisé par soudage coplanaire, avec une grande fiabilité, une excellente capacité de dissipation thermique, des caractéristiques électriques et un système à haut rendement. Compatibilité produit.

Où sont utilisés les PCB BGA ?

En raison des nombreux avantages du BGA,

Les PCB BGA sont largement utilisés dans :

CPU des téléphones portables, tablettes, ordinateurs et autres

Machine de placement industriel, brasage par refusion, AOI

CPU des téléphones portables, tablettes, ordinateurs et autres

CPU des téléphones portables, tablettes, ordinateurs et autres

Détection de BGA

Le principal inconvénient des BGA est l'invisibilité des soudures après soudage, ce qui complique la garantie de la qualité et de la durée de vie du produit. Les soudures des BGA ne sont pas visibles à l'œil nu, et même l'AOI ne permet pas de détecter la soudure. PCBasic utilise des équipements de contrôle à rayons X pour détecter les conditions de soudage des BGA et fait effectuer des inspections aléatoires par IPQC à raison de 10 % par heure.

L'utilisation des rayons X pour détecter les BGA peut détecter la soudure à froid, la fusion incomplète des billes de soudure, le déplacement, la connexion en étain et d'autres défauts.

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