BGA-monteringVad är det och hur fungerar det?

På grund av tekniska framsteg har efterfrågan på kretskortsdesign för små och komplexa chip ökat enormt. Därför är det viktigt att arbeta med en kapslingsmetod som hanterar dessa chip med hög I/O-densitet samtidigt som kostnadseffektivitet säkerställs. Det är här BGA spelar en viktig roll.

I den här artikeln kommer du att förstå vad BGA montering är, dess för- och nackdelar, och utmaningarna som uppstår vid montering. Vi kommer också att förklara hur man kontrollerar kvaliteten på lödfogar. Läs vidare när vi förklarar ämnet ytterligare.

Vad är BGA-montering?

Det är viktigt att förstå vad BGA är innan man ger sig in på vad BGA är. aförsamling handlar om.

Om PCBasic

Tid är pengar i dina projekt – och PCBasic får det. PCBasic är PCB monteringsföretag som ger snabba, felfria resultat varje gång. Vår omfattande PCB monteringstjänster inkludera expertkunskapsstöd i varje steg, vilket säkerställer högsta kvalitet på varje kretskort. Som en ledande PCB Assembly Tillverkare, Vi erbjuder en komplett lösning som effektiviserar din leveranskedja. Samarbeta med våra avancerade PCB-prototypfabrik för snabba leveranser och överlägsna resultat du kan lita på.

Så vad är BGA?

BGA (Ball Grid Array) är ett integrerat kretspaket (IC-paket) där den elektriska anslutningen uppnås genom att anordna små lödning bollar i ett rutmönster. Denna typ av förpackning används främst för applikationer med hög densitet och erbjuder betydande förbättringar jämfört med traditionella förpackningsmetoder som perforerad förpackning eller ytmonterade komponenter (SMD).

I BGA-kapslingar ersätts de traditionella stiften av små lödkulor som är arrangerade i en matris eller ett rutnät längst ner på elementet. Dessa lödning kulor ansluter BGA-chipet till kretskortet genom en process som kallas kulnätsmatris lödningBGA-komponenter används ofta i höghastighets- och högeffektsapplikationer som kräver avancerad värmehantering och elektrisk prestanda.

BGA-montering

BGA-montering avser processen att montera BGA-komponenter (ball grid array) på ett kretskort (PCB) genom en teknik som kallas ball grid array. lödningIstället för att använda stift i traditionella integrerade kretsar använder BGA svetsade kulor arrangerade längst ner på komponenten som fungerar som en elektrisk anslutning mellan BGA-chippet och kretskortet, vilket ger effektiv dataöverföring och strömförsörjning.

PCBA-tillverkare använder BGA-montering för att montera enheter med hundratals stift. Till skillnad från traditionell SMD-kapsling använder BGA-montering en automatiserad process, vilket innebär att lödning Processen kräver exakt kontroll. Genom att använda en termisk förstärkningsmekanism för att minska resistansen ger BGA-montering bättre termisk prestanda och mer stabila elektriska anslutningar än traditionella förpackningsmetoder.

Dessutom har BGA-montering uppenbara fördelar när det gäller funktionella möjligheter. BGA-monteringens högdensitetsdesign gör den idealisk för integrerade kretsar som kräver höghastighets- och högeffektsbehandling.. Especiellt för de applikationer som kräver hög värmehantering och elektrisk prestanda, såsom högfrekventa processorer och minneschip, BGA-montering är det ideala.

Härnäst kommer vi att fördjupa oss i fördelarna med BGA-montering jämfört med traditionella kapslingsmetoder och dess tillämpning inom modern elektronik.

Fördelar med BGA montering

Nedan följer fördelarna med BGA-montering.

Ökning av densitet

BGA-montering innebär användning av fler lödkulor. Detta orsakar en ökning av anslutningen mellan dessa kulor. Anslutningen leder till en ökning av anslutningstätheten. Dessutom minskar dessa många lödkulor det tillgängliga utrymmet på kretskortet. Detta leder till lättare och mindre produkter.

Bättre elektrisk prestanda

BGA-enheten erbjuder bättre elektrisk prestanda. Denna egenskap beror på den kortare vägen mellan kretskortet och chipen. BGA-enheten avleder ofta värme på grund av sin lilla storlek. Dessutom saknar denna kapsling stift, som lätt kan böjas och gå sönder, vilket ökar dess elektriska prestanda och stabilitet.

Förbättrad värmeavledning

BGA-montering säkerställer förbättrad värmeavledning. Den har denna egenskap tack vare sitt låga värmemotstånd och lilla storlek. 

Själv-alignment

Genom BGA-montering utnyttjas kretskortets utrymme väl. Detta beror på att lödkulorna vanligtvis självjusterar under kortet. BGA-montering säkerställer att hela kretskortet utnyttjas.

Vilka steg ingår i BGA Amontering?

Processen för BGA-montering handlar om att montera och löda BGA-komponenterna på kretskort. Här är stegen:

PCB-design och förberedelse

Detta steg innebär att förbereda kretskort. Processen är möjlig genom att applicera lödpasta på plattorna där BGA-lödningen ska ske. Lödpastan består av flussmedel och lödlegering, vilket underlättar lödningen.

Lödpasta Utskrift

Detta steg innebär att lödpasta appliceras på kretskortets metallplattor genom stenciltryck. Stencilens tjocklek hjälper till att bestämma mängden lödpasta som ska användas. Använd laserskurna stenciler för att säkerställa en jämn lödpastaöverföring till kretskortet.

Komponentplacering

BGA-komponenter är vanligtvis enklare att montera än QFP-komponenter, som har en stigning på 0.5 mm. De fysiska egenskaperna hos BGA-komponenter gör att de har hög tillverkningsbarhet.

Detta steg kallas även ”Pick-and-place”-steget. Processen beskriver hur en automatiserad maskin plockar och placerar BGA-komponenterna på kretskorten. Maskinerna använder vanligtvis högkvalitativa kameror. Detta för att säkerställa korrekt placering av komponenterna.

Återflödande lödning

Här hjälper en reflowugn till att värma upp kretskortet. Reflowugnen smälter lödpastan. Detta skapar en stark bindning mellan kretskortet och BGA-komponenterna. Dessutom smälter små metallkulor under BGA-komponenterna inuti lödfogarna.

Inspektion och provning

Inspektion är viktig för att säkerställa att BGA-komponenterna är korrekt monterade. Det bör inte heller finnas defekter som kortslutningar, öppna anslutningar etc. På grund av BGA-komponenternas fysiska struktur fungerar inte visuell inspektion. Därför hjälper en röntgeninspektion till att kontrollera lödfel. Dessa defekter inkluderar kortslutningar, hålrum, lufthål och mer. Sedan, e-tElektriska tester hjälper till att hitta defekter som kortslutningar och öppna kretsar.

Hhur man säkerställer god lödning i BGEn församling?

Säkerställer bra lödning i BGA-montering är nyckeln till att säkerställa prestanda och tillförlitlighet för BGA-kretskortsmontering. Så hur säkerställer du att lödning Är det okej under BGA-montering? Här är några bästa praxis från många års erfarenhet som kan hjälpa dig att uppnå bra resultat lödning i din BGA-montering:

1. Det första steget för att säkerställa god lödning börjar med en bra BGA-kretskortsdesign. När man designar BGA-kretskorts, du behöver säkerställa korrekt design av dynan, god värmehantering och kulavstånd. Dessutom måste bredden och avståndet mellan trådarna på dynan vara väl utformade, vilket är avgörande för tillförlitlig lödning.

2. Använd högkvalitativ lödpasta och applicera lämplig mängd lödpasta för att undvika för mycket eller för lite lödpasta. I BGA-monteringsprocessen appliceras lödpastan på kretskortsplattan genom mallen, så stålnätsmallen måste vara exakt. Endast en korrekt och jämn lödpastabeläggning kan uppnå bra lödfogar.

3. Exakt kontroll av temperaturkurvan för att undvika överhettning eller underhettning vilket leder till defekter som kalla svetspunkter.

4. Efter att BGA-kretskortet är monterat, använd röntgenutrustning för att kontrollera om det finns kalla svetspunkter, porer, bryggor och andra defekter; Använd elektrisk testning för att identifiera kortslutnings- eller öppen kretsproblem. Eftersom lödfogar ofta är dolda under BGA-komponenter kan problem inte upptäckas helt genom enbart visuell inspektion.

5. Att välja en välrenommerad leverantör av BGA-montering är avgörande. BGA-monteringsleverantörer med erfarenhet av att hantera komplexa monteringar kan säkerställa att processen uppfyller en hög standard. Att välja en leverantör av BGA-kretskortsmontering som specialiserar sig på BGA-monteringstjänster säkerställer högre monteringskvalitet.

6. BGA-monteringsprocessen bör utföras i en kontrollerad miljö för att förhindra kontaminering såsom damm eller fukt som kan påverka svetskvaliteten.

Utmaningar under BGA montering

Även om BGA-montering erbjuder många fördelar, så finns det även utmaningar. Nedan följer några utmaningar som man möter vid BGA-montering.

Lödningsfel

Lödningsprocessen är inte enkel, och inte ens användningen av maskiner är exakt. Därför är det möjligt att stöta på lödfel under BGA monteringDessa defekter inkluderar överlödig lödning, öppningar, lödbryggor, komponentförskjutning etc.

Reparation och omarbetning

Reparations- och omarbetningsuppgifter på BGA-enheter är oftast utmanande. Detta beror på dess täta komponenter. Dessutom krävs specialiserade färdigheter och verktyg.

Inspektionsbegränsningar

BGA-enheten är alltid mycket nära lödkulorna. Detta gör det mycket svårt att utföra en inspektion av kapslingen.

Tidskrävande process

Processen för BGA montering kan vara tidskrävande. Detta beror på att ingenjören måste fästa komponenterna ordentligt på kortet innan lödning.

Hur man kontrollerar kvaliteten på sin lödfog

Lödfogar är mycket komplexa och har oregelbundna former. Därför skulle det ta tid och ansträngning att kontrollera kvaliteten genom visuell inspektion. För mer komplexa problem är det därför lämpligt att använda röntgenbilder. Låt oss överväga båda metoderna.

Visuell inspektion (optisk inspektion)

Denna metod för att kontrollera lödfogarnas kvalitet är endast effektiv för att upptäcka defekter. Dessa inkluderar slutna kretsar, avsaknad av lödtenn i skarvar och mer. Metoden är enkel eftersom du bara behöver inspektera med blotta ögat.

Röntgeninspektion

Denna metod detekterar bryggning, ofullständig kabeldragning, tomrum och andra defekter. Den kan också upptäcka majoriteten av defekterna på ledningar och plattor. Metoden innebär att lödfogarna inspekteras med hjälp av en röntgenapparat. Röntgenapparaten består av en röntgenkälla och en detektor. Båda är anslutna till systemet och används för att överföra bilden till en skärm. Röntgeninspektionen är snabb och automatiserad, vilket sparar tid.

PCBasic's Tillförlitlig BGA Amontering Sjänster

Det finns många underkategorier av kretskortsmontering, såsom skiktade lager: enkelsidiga, dubbelsidiga och flerskiktade kretskort; materialegenskaper: FPC, PCB, FPCB. Således, när du väljer en PCB monteringstillverkare för ditt projekt behöver du ha en djup förståelse för projektets egenskaper för att veta vilka punkter som behöver särskild uppmärksamhet för att välja den mest lämpliga tillverkaren av kretskortsmontering.

BGA-monteringsfabrik från den professionella fabriken, PCBasic förser dig med tnyckel BGA montering Tjänster.

Slutsats

BGA-montering är nödvändig för olika industrier. Detta beror på dess tillförlitlighet, effektivitet och produktivitet. Idag har BGA-montering blivit ett viktigt tekniskt framsteg. Det kan finnas lödfel och processen kan vara tidskrävande. Ändå erbjuder BGA-montering många fördelar. Dessa inkluderar bättre elektrisk prestanda, ökad densitet och förbättrad värmeavledning.

PCBasic: Din bästa BGA-monteringspartner

BGA-MONTERINGSkapacitet

45 mm stor BGA-kabel

BGA med en minsta delning på 0.2 mm

PBGA (plast-BGA), CBGA (keramisk BGA), TBGA (bärtejp-BGA)

Blyad BGA och blyfri BGA

BGA-svetsning, röntgeninspektion, underhållsmöjligheter

BGA-MONTERINGSTJÄNSTER

PCBasic erbjuder kompletta BGA-monteringstjänster, inklusive komponentanskaffning, BGA-montering, BGA-testning, funktionstestning och BGA-omarbetning. Vi kan hjälpa ditt projekt, tillverka högkvalitativa BGA-kort och tillhandahålla anpassningsbara PCBA-lösningar enligt dina önskemål.

1. Fyll i produktspecifikationerna enligt dina

2. Ladda upp Gerber-filer och Bom-tabell och andra relaterade dokument

3. Få en offert på några minuter och lägg en beställning snabbt

Hur får man en offert för BGA-montering?

Vilka är egenskaperna hos BGA? På baksidan av det BGA-tryckta substratet är sfäriska upphöjningar gjorda i en matrisform för att ersätta pinnar. De sfäriska upphöjningarna är lödkulor som fungerar som anslutningsgränssnitt mellan den kapslade IC:n och kretskortet. BGA är ett högpresterande, litet och lätt IC-kapsling. Jämfört med andra kapslingstekniker kan BGA rymma fler pinnar.

Vilka är fördelarna med BGA? Jämfört med tidigare förpackningsteknik minskas tjockleken och vikten; de parasitära parametrarna minskas, signalöverföringsfördröjningen är liten och användningsfrekvensen förbättras; monteringen kan koplanärsvetsas, med hög tillförlitlighet, utmärkt värmeavledningskapacitet, elektriska egenskaper och högeffektivt system. Produktkompatibilitet.

Var används BGA-kretskort?

På grund av de många fördelarna med BGA,

BGA-kretskort används ofta i:

CPU:er för mobiltelefoner, surfplattor, datorer och annat

Industriell placeringsmaskin, reflowlödning, AOI

CPU:er för mobiltelefoner, surfplattor, datorer och annat

CPU:er för mobiltelefoner, surfplattor, datorer och annat

Detektion av bga

Den största nackdelen med BGA är att lödfogarna är osynliga efter lödning, vilket gör det svårt att säkerställa produktens kvalitet och livslängd. Det är omöjligt att se BGA:ns lödfogar direkt med blotta ögat, och inte ens AOI kan upptäcka lödningen på BGA:n. PCBasic använder röntgentestutrustning för att upptäcka BGA-svetsförhållanden och arrangerar IPQC för att utföra slumpmässiga inspektioner med en hastighet av 10 % varje timme.

Med hjälp av röntgen för att detektera BGA kan man upptäcka kalllödning, ofullständig smältning av lödkulor, förskjutning, tennanslutning och andra defekter.

Varför PCBasic?

1 Fysisk fabrik, ingen mellanhand, med fler än 200 anställda

2 Sofistikerad produktionsutrustning såsom placeringsmaskin, högtemperaturugn, AOI, SPI, röntgen etc.

3 Intelligent kvalitetskontrollsystem, strikt kvalitetskontroll

4 En enda service, ett enda tillverkningsteam, 100 % integritet

Vi är en tillverkare med 15 års erfarenhet av kretskortsmontering och vi har många effektiva komponentleverantörer, vilket garanterar att du får den bästa offerten och produkter av högsta kvalitet.

Klicka på meddelanderutan till höger för att kontakta oss nu för att få en offert på ditt BGA-kretskort, eller använd BGA-montering för att göra en oberoende offert.

Vad behöver vi för att kunna ge dig en snabb offert?

Gerber

Topp, botten, lödmask topp/botten, montering topp/botten, silkscreen topp/botten, etc.

Bom

Bit nr. Modell Specifikation Paket, etc.

certifiering

Har godkänt ISO: 9001 kvalitetscertifiering för att säkerställa att våra produkter uppfyller branschstandarder,

På PCBasic kan vår rika erfarenhet av BGA-montering och professionella SMT-monteringslinje, såväl som standardiserade monteringstjänster, placera BGA-komponenter med en stigning på 0.2 mm åt dig.

PCBasic fokuserar på att tillhandahålla nyckelfärdiga BGA-monteringstjänster för små och medelstora företag. Det är vad stora företag är ovilliga att göra och vad små företag inte kan göra bra, det är vad PCBasic fokuserar på.

För mer detaljerad BGA-kunskap och annan PCB-relaterad kunskap, vänligen klicka här

ONLINE-OFFERT