Come garantire la qualità della saldatura BGA durante la produzione di PCBA utilizzando apparecchiature di ispezione a raggi X.

inseparabile dal processo di fabbricazione del PCBA.

produzione.

di BGA.

requisiti. In altre parole, con il continuo aggiornamento di Chip PCB, dovrebbe aumentare anche la capacità produttiva degli assemblatori di PCB.

partner.

Il nome completo di BGA è Ball Grid Array, che è un metodo di confezionamento dei chip. BGA ha
numerosi vantaggi, come:
1. Dimensioni, spessore e peso ridotti del package BGA.
2. La superficie di contatto tra le sfere di saldatura del BGA e il substrato è
3. grande e corto, il che favorisce la dissipazione del calore.
4. I pin delle sfere di saldatura dell'array BGA sono molto corti, il che accorcia il segnale
   percorso di trasmissione.

Più stabile rispetto ad altri pacchetti, nessun rischio di piegatura e rottura dei perni.
Migliore conduttività termica e minor consumo energetico.
Grazie a queste caratteristiche, il BGA è ampiamente utilizzato nelle CPU dei notebook,
CPU per smartphone, applicazioni per smartwatch, apparecchiature mediche, sistemi di controllo solare,
robot, applicazioni di controllo automobilistico e industriale e altri beni di consumo come
macchina per inscatolamento, proiettore, processore di immagini, sensore di temperatura, scheda grafica, ecc.

I molteplici vantaggi del BGA stimolano direttamente le aziende ad adattarsi alle innovazioni
progettazione del pacchetto per i loro prodotti, l'applicazione dei componenti BGA diventa più
ampiamente utilizzato nel tempo. Molti nuovi prodotti utilizzeranno più circuiti integrati BGA e
componenti in un unico design, ma nulla è perfetto e il BGA ha degli svantaggi
che non può essere ignorato. Il primo e più importante svantaggio è la qualità e l'affidabilità
delle giunzioni di saldatura dopo la saldatura, una volta che il BGA è stato saldato con successo alla scheda PCB, è
difficile garantire la qualità della saldatura a causa della progettazione del package BGA.
La difficoltà di ispezione aumenta per i produttori di PCBA, quindi c'è bisogno di soluzioni innovative
soluzioni e approccio per garantire qualità e coerenza nel tempo.

Come testare la qualità del PCBA con controllo BGA durante la produzione di massa?

I giunti di saldatura BGA nella parte inferiore del componente non possono essere ispezionati e giudicati da
apparecchiature ordinarie come AOI e microscopi, che vengono spesso utilizzate in SMD PCBA
fabbricazione. Per questo motivo è necessario verificare la qualità di ogni fase della
Processo di produzione BGA per garantire coerenza e qualità del prodotto finito.
La garanzia della qualità BGA può essere effettuata in più fasi:

Cottura BGA

Ogni pacchetto BGA è dotato di una “scheda di umidità”, una piccola scheda che cambia colore in base
sulla reazione chimica se l'umidità supera un certo livello. Quando l'originale
il chip confezionato viene disimballato dalla sua confezione originale sottovuoto, la scheda di umidità mostrerà
che il chip deve essere cotto se l'umidità supera il 30%. Secondo la norma
specifiche operative della cottura al forno, la temperatura è generalmente impostata a 100-120 ℃,
e il tempo di cottura è di 8-12 ore. La funzione della cottura è quella di asciugare l'umidità assorbita dal truciolo all'aria aperta. Altrimenti, si formeranno bolle causate dall'umidità.
e l'aria può danneggiare il chip quando la patch SMT passa attraverso la saldatura a riflusso
processo a una temperatura di 240 °C.

Attrezzature da utilizzare

Nell'SMT Processo PCBA, ci saranno più prodotti BGA in ogni linea di produzione.
Per questo motivo, molteplici apparecchiature come la macchina da stampa automatica e SPI
le macchine di ispezione della pasta saldante sono necessarie per facilitare la produzione e
SMT dei componenti BGA.
Poiché le giunzioni di saldatura del BGA sono nella parte inferiore, le giunzioni di saldatura del BGA non possono essere viste
ispezionati e i macchinari AOI non possono essere utilizzati una volta terminato il posizionamento.
necessario garantire la qualità del posizionamento SMT prima del posizionamento per evitare
complicazioni inutili. Ogni produttore di PCBA di qualità sa che è
prerequisito per prendersi cura e fare un buon lavoro durante il processo BGA SMT che
garantisce l'integrità e la precisione della stampa della pasta saldante.
Un'altra macchina necessaria è la macchina SPI che controlla e garantisce la stampa
qualità. Una volta che la macchina SPI ha completato con successo il test, apparirà un "OK" verde
appaiono sulla macchina di posizionamento. Se il produttore del PCBA non utilizza SPI
ispezione durante il processo di stampaggio a tampone BGA e di incollaggio della saldatura, ci saranno problemi di posizionamento dello stagno come stagno insufficiente o troppo stagno incollato durante l'SMT

I macchinari SPI sono necessari quando si tratta di fabbricazione BGA SMT, senza test SPI,
potrebbero verificarsi cortocircuiti e altri malfunzionamenti, che alla fine comprometteranno il funzionamento
e la qualità del prodotto assemblato.

Come effettuare l'ispezione se non si riesce a vedere?

Grazie alla speciale disposizione dei contatti sferici del BGA, i suoi giunti di saldatura sono
invisibile e la specifica del processo è difficile. Per tali motivi, è impossibile
eseguire l'ispezione manuale o visiva utilizzando un'apparecchiatura come il microscopio ottico
e persino la macchina AOI.
Tutti quei macchinari e quelle tecniche non riescono a rilevare le giunzioni di saldatura sul fondo. Come
Eseguiamo quindi test BGA? La risposta è la rilevazione con l'ausilio dei raggi X.
attrezzatura.
Dopo aver saldato il BGA sulla parte superiore del PCBA, gli ingegneri devono utilizzare apparecchiature a raggi X per
controllare e verificare la qualità della saldatura. Lo standard IPQC (controllo qualità del processo) è
effettuare ispezioni casuali ogni ora o il 10% del tempo di produzione normale
ambienti.

Che cosa è un dispositivo a raggi X?

I raggi X sono un tipo di apparecchiatura che utilizza la radiazione dei raggi X per penetrare diverse superfici.
Si differenzia dall'ottica AOI perché i raggi X utilizzano raggi elettromagnetici
radiazioni. La scheda è stratificata e sottoposta a imaging, e vengono utilizzati vari algoritmi per controllare
la scala di grigi e le modifiche di forma delle immagini dei giunti di saldatura per decidere e verificare il
difetti delle giunzioni di saldatura.

Il vantaggio più grande delle apparecchiature di ispezione a raggi X è che possono monitorare tutte le saldature
Giunzioni sul circuito stampato, comprese le saldature invisibili all'occhio umano. La radiografia a raggi X può rilevare difetti nelle saldature BGA, come vuoti, dissaldatura (circuito aperto),
ponticellamento (cortocircuito), saldatura a freddo, fusione incompleta delle sfere di saldatura, spostamento,
perle di saldatura; e se ci sono bolle d'aria. volume di saldatura insufficiente e altro
difetti, non possono essere rilevati da AOI, quindi, utilizziamo i raggi X per BGA una volta che è già
montato e saldato sulla parte superiore del circuito stampato. i vantaggi dell'ispezione a raggi X
le attrezzature sono mostrate di seguito:

               cortocircuito dovuto a eccessivo posizionamento di stagno La punta di stagno non si fonde

Sintesi

I prodotti PCBA con montaggio BGA necessitano di un processo di gestione complesso
sistemi e sofisticate apparecchiature hardware per la verifica e l'assicurazione dell'integrità
scopi.
Solo con le apparecchiature di prova SPI e X-RAY è possibile verificare la qualità del montaggio del BGA
garantita.
Le apparecchiature di prova SPI e a raggi X sono una tecnica pratica significativa per garantire la
prevenzione dei guasti di qualità durante il processo di assemblaggio dei componenti BGA. Alcuni piccoli
le fabbriche sono riluttanti a investire in queste apparecchiature di prova, ma presso PCBasic la qualità è
sopra ogni cosa.
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