Conjunto BGA: O que é e como funciona?

Devido aos avanços tecnológicos, a demanda por design de PCBs para chips pequenos e complexos tem crescido exponencialmente. Portanto, é fundamental trabalhar com um método de encapsulamento que acomode esses chips de alta densidade de E/S, garantindo a relação custo-benefício. É aqui que o BGA desempenha um papel fundamental.

Neste artigo você entenderá o que Montagem BGA isto é, seus prós e contras, e os desafios enfrentados durante a montagem. Também explicaremos como verificar a qualidade das juntas de solda. Continue lendo, pois explicaremos o assunto com mais detalhes.

O que é a Conjunto BGA?

É necessário entender o que é BGA antes de se aventurar no que é BGA aassembléia é tudo sobre.

Sobre PCBasic

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Então o que é BGA?

BGA (matriz de grade de esferas) é um pacote de circuito integrado (pacote IC) no qual a conexão elétrica é obtida por meio da disposição de pequenos de solda esferas em um padrão de grade. Este tipo de embalagem é usado principalmente para aplicações de alta densidade e oferece melhorias significativas em relação aos métodos de embalagem tradicionais, como embalagens perfuradas ou componentes de montagem em superfície (SMD).

Em encapsulamentos BGA, os pinos tradicionais são substituídos por pequenas esferas de solda dispostas em uma matriz ou grade na parte inferior do elemento. Estes de solda bolas conectam o chip BGA ao PCB por meio de um processo chamado ball grid array de soldaOs componentes BGA são amplamente utilizados em aplicações de alta velocidade e alta potência que exigem gerenciamento térmico e desempenho elétrico avançados.

Conjunto BGA

A montagem BGA refere-se ao processo de montagem de componentes de ball grid array (BGA) em uma placa de circuito impresso (PCB) por meio de uma técnica chamada ball grid array de solda. Em vez de usar pinos em pacotes de circuitos integrados tradicionais, o BGA usa esferas soldadas dispostas na parte inferior do componente que atuam como uma conexão elétrica entre o chip BGA e o PCB, proporcionando transmissão de dados e fornecimento de energia eficientes.

Os fabricantes de PCBA usam a montagem BGA para montar dispositivos com centenas de pinos. Ao contrário do encapsulamento SMD tradicional, a montagem BGA usa um processo automatizado, o que significa que de solda O processo exige controle preciso. Ao utilizar um mecanismo de reforço térmico para reduzir a resistência, a montagem BGA proporciona melhor desempenho térmico e conexões elétricas mais estáveis ​​do que os métodos de embalagem tradicionais.

Além disso, o conjunto BGA apresenta vantagens óbvias em termos de capacidades funcionais. O design de alta densidade do conjunto BGA o torna ideal para circuitos integrados que exigem processamento de alta velocidade e alta potência.. Eespecialmente for aquelas aplicações que exigem alto gerenciamento térmico e desempenho elétrico, como processadores de alta frequência e chips de memória, a montagem BGA é o ideal.

A seguir, vamos nos aprofundar nas vantagens da montagem BGA em relação aos métodos de encapsulamento tradicionais e sua aplicação na eletrônica moderna.

Vantagens de Montagem BGA

Abaixo estão os benefícios da montagem BGA.

Aumento da densidade

A montagem BGA envolve o uso de mais esferas de solda. Isso aumenta a conexão entre essas esferas. Essa conexão leva a um aumento na densidade de conexões. Além disso, a presença de muitas esferas de solda reduz o espaço disponível na placa de circuito, resultando em produtos mais leves e menores.

Melhor desempenho elétrico

O conjunto BGA oferece melhor desempenho elétrico. Essa qualidade se deve ao caminho mais curto entre a placa de circuito e o chip. O conjunto BGA dissipa calor com frequência devido ao seu tamanho reduzido. Além disso, este encapsulamento não possui pinos, que podem facilmente entortar e quebrar, aumentando seu desempenho elétrico e estabilidade.

Dissipação de calor melhorada

O conjunto BGA garante melhor dissipação de calor. Possui essa qualidade devido à sua baixa resistência térmica e tamanho reduzido. 

Eu-alignment

Com a montagem BGA, o espaço da placa de circuito impresso é bem utilizado. Isso ocorre porque as esferas de solda geralmente se autoalinham sob a placa. A montagem BGA garante o uso de toda a placa de circuito.

Quais são as etapas envolvidas em BGA Amontagem?

O processo de montagem BGA envolve a montagem e soldagem dos componentes BGA em PCBs. Aqui estão as etapas:

Projeto e preparação de PCB

Esta etapa envolve a preparação das placas de circuito impresso. O processo é possível aplicando pasta de solda nas áreas onde será realizada a soldagem BGA. A pasta de solda é composta por fluxo e liga de solda, que auxiliam na soldagem.

Pasta de Solda Impressão

Esta etapa envolve a aplicação de pasta de solda nas pastilhas metálicas da placa de circuito impresso por meio de impressão em estêncil. A espessura do estêncil ajuda a determinar a quantidade de pasta de solda a ser usada. Utilize estênceis cortados a laser para garantir uma transferência uniforme da pasta de solda para a placa de circuito impresso.

Colocação de componentes

Os componentes BGA são geralmente mais fáceis de montar do que os componentes QFP, que têm um passo de 0.5 mm. As características físicas dos componentes BGA conferem-lhes alta capacidade de fabricação.

Esta etapa também é chamada de "Pick-and-place" (escolha e colocação). O processo descreve como uma máquina automatizada seleciona e posiciona os componentes BGA nas placas de circuito impresso. As máquinas geralmente contam com câmeras de alta qualidade. Isso garante o posicionamento preciso dos componentes.

Soldadura por refluxo

Aqui, um forno de refluxo ajuda a aquecer a placa. O forno de refluxo derrete a pasta de solda. Isso cria uma forte ligação entre a placa de circuito e os componentes BGA. Além disso, pequenas esferas metálicas sob os componentes BGA derretem dentro das juntas de solda.

Inspeção e teste

A inspeção é importante para garantir que os componentes do BGA estejam devidamente fixados. Além disso, não deve haver defeitos como curtos-circuitos, conexões abertas, etc. Devido às estruturas físicas dos componentes BGA, a inspeção visual não funciona. Portanto, uma inspeção por raio-X ajuda a verificar defeitos de solda. Esses defeitos incluem curtos-circuitos, vazios, buracos de ar e muito mais. Então, o eTestes elétricos ajudam a encontrar defeitos como curto-circuitos e circuitos abertos.

Hcomo garantir uma boa soldagem em BGUma assembleia?

Garantindo o bem de solda na montagem BGA é fundamental para garantir o desempenho e a confiabilidade da montagem da placa de circuito impresso BGA. Então, como você garante que de solda está OK durante a montagem do BGA? Aqui estão algumas práticas recomendadas de anos de experiência que podem ajudá-lo a obter bons resultados de solda na sua montagem BGA:

1. O primeiro passo para garantir uma boa de solda começa com um bom projeto de PCB BGA. Ao projetar PCB BGAs, você precisa Garantir o design adequado da almofada, bom gerenciamento térmico e espaçamento entre esferas. Além disso, a largura e o espaçamento dos fios na almofada devem ser bem projetados, o que é essencial para uma conexão confiável. de solda.

2. Utilize pasta de solda de alta qualidade e aplique a quantidade adequada para evitar excesso ou insuficiência de pasta de solda. No processo de montagem BGA, a pasta de solda é aplicada na placa de circuito impresso através do gabarito, portanto, o gabarito da malha de aço deve ser preciso. Somente um revestimento preciso e consistente da pasta de solda pode garantir boas juntas de solda.

3. Controle preciso da curva de temperatura para evitar superaquecimento ou subaquecimento resultando em defeitos como pontos de solda fria.

4. Após a montagem da placa BGA, utilize um equipamento de raio-X para verificar se há pontos de solda a frio, poros, pontes e outros defeitos; utilize testes elétricos para identificar problemas de curto-circuito ou circuito aberto. Como as juntas de solda costumam ficar escondidas sob os componentes BGA, os problemas não podem ser totalmente detectados apenas pela inspeção visual.

5. Escolher um fornecedor de montagem BGA confiável é crucial. Fornecedores de montagem BGA com experiência em lidar com montagens complexas podem garantir que o processo atenda a um alto padrão. Escolher um fornecedor de montagem de PCB BGA especializado em serviços de montagem BGA garante maior qualidade na montagem.

6. O processo de montagem do BGA deve ser realizado em um ambiente controlado para evitar contaminações como poeira ou umidade que podem afetar a qualidade da soldagem.

Desafios enfrentados durante Montagem BGA

Embora a montagem BGA ofereça muitos benefícios, ela também apresenta desafios. Abaixo, alguns desafios enfrentados durante a montagem BGA.

Defeitos de Soldagem

O processo de soldagem não é fácil e até mesmo o uso de máquinas não é preciso. Portanto, é possível encontrar defeitos de soldagem durante Montagem BGA. Esses defeitos incluem solda excessiva, aberturas, pontes de solda, deslocamento de componentes, etc.

Reparo e Retrabalho

Tarefas de reparo e retrabalho em conjuntos BGA costumam ser desafiadoras. Isso se deve à densidade de seus componentes. Além disso, exigem habilidades e ferramentas especializadas.

Limitações de inspeção

O conjunto BGA está sempre muito próximo das esferas de solda, o que dificulta bastante a inspeção do pacote.

Processo demorado

O processo de Montagem BGA pode ser demorado. Isso ocorre porque o engenheiro precisa fixar corretamente os componentes na placa antes de soldá-los.

Como verificar a qualidade da sua junta de solda

As juntas de solda são muito complexas e apresentam formatos irregulares. Portanto, verificar a qualidade por inspeção visual levaria tempo e esforço. Portanto, para problemas mais complexos, é aconselhável usar imagens de raios X. Vamos considerar ambos os métodos.

Inspeção Visual (Inspeção Óptica)

Este método de verificação da qualidade da junta soldada é eficaz apenas para detectar defeitos. Estes incluem circuitos fechados, ausência de solda nas juntas e outros. O método é simples, pois basta observar a olho nu.

Inspeção de Raios X

Este método detecta pontes, fiação incompleta, anulações e outros defeitos. Além disso, pode detectar a maioria dos defeitos em condutores e pads. Este método envolve a inspeção das juntas de solda usando um dispositivo de raio X. O aparelho de raio X é composto pela fonte de raio X e pelo detector. Ambos são conectados ao sistema e usados ​​para transferir a imagem para uma tela. A inspeção por raio X é rápida e automatizada, economizando tempo.

PC Basic,s Confiável BGA Amontagem Serviços

Existem muitas subcategorias de montagem de PCB, como camadas: placas de circuito de face única, dupla face e multicamadas; propriedades dos materiais: FPC, PCB, FPCB. Portanto, ao escolher uma PCB fabricante de montagem para seu projeto, você precisa ter um profundo entendimento das características do projeto para saber quais pontos precisam de atenção especial para escolher o fabricante de montagem de PCB mais adequado.

Fábrica profissional de montagem BGA, PCBasic fornece a você tchave de urna Montagem BGA Serviços.

Conclusão

A montagem BGA é necessária para diferentes indústrias, devido à sua confiabilidade, eficácia e eficiência. Hoje, a montagem BGA tornou-se um importante avanço na tecnologia. Pode haver defeitos de soldagem e o processo pode ser demorado. No entanto, a montagem BGA oferece muitos benefícios, incluindo melhor desempenho elétrico, maior densidade e melhor dissipação de calor.

PCBasic: Seu melhor parceiro de montagem BGA

Capacidade de MONTAGEM BGA

BGA grande de 45 mm

BGA com passo mínimo de 0.2 mm

PBGA (BGA de plástico), CBGA (BGA de cerâmica), TBGA (BGA de fita de suporte)

BGA com chumbo e BGA sem chumbo

Soldagem BGA, inspeção por raio-X, recursos de manutenção

SERVIÇOS DE MONTAGEM BGA

A PCBasic oferece serviços completos de montagem de BGA, incluindo aquisição de componentes, montagem, testes, testes funcionais e retrabalho. Podemos ajudar no seu projeto, fabricar placas BGA de alta qualidade e fornecer soluções de PCBA personalizáveis ​​de acordo com suas necessidades.

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Como obter um orçamento de montagem BGA?

Quais são as características do BGA? Na parte traseira do substrato impresso em BGA, saliências esféricas são dispostas em forma de matriz para substituir os pinos. As saliências esféricas são esferas de solda, que servem como interface de conexão entre o circuito integrado encapsulado e a placa de circuito impresso (PCB). O BGA é um encapsulamento de circuito integrado leve, de alto desempenho e tamanho compacto. Comparado a outras tecnologias de encapsulamento, o BGA pode acomodar mais pinos.

Quais são as vantagens do BGA? Em comparação com a tecnologia de embalagem anterior, a espessura e o peso são reduzidos; os parâmetros parasitas são reduzidos, o atraso na transmissão do sinal é pequeno e a frequência de uso é melhorada; a montagem pode ser soldada coplanarmente, com alta confiabilidade, excelente capacidade de dissipação de calor, características elétricas e sistema de alta eficiência. Compatibilidade do produto.

Onde os PCBs BGA são usados?

Devido às inúmeras vantagens do BGA,

PCBs BGA são amplamente utilizados em:

CPU de celulares, tablets, computadores e outros

Máquina de colocação industrial, soldagem por refluxo, AOI

CPU de celulares, tablets, computadores e outros

CPU de celulares, tablets, computadores e outros

Detecção de bga

A maior desvantagem do BGA é que as juntas de solda após a soldagem ficam invisíveis, o que dificulta a garantia da qualidade e da vida útil do produto. A olho nu, não é possível ver diretamente as juntas de solda do BGA, e mesmo a AOI não consegue detectar a soldagem do BGA. A PCBasic utiliza equipamentos de teste de raios X para detectar as condições de soldagem do BGA e organiza o IPQC para realizar inspeções aleatórias a uma taxa de 10% a cada hora.

O uso de RAIO X para detectar BGA pode detectar solda fria, derretimento incompleto de bolas de solda, deslocamento, conexão de estanho e outros defeitos.

Por que PCBasic?

1 Fábrica física, sem intermediários, com mais de 200 funcionários

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