BGA PCB Assemblagediensten, High-End Ball Grid Array Assemblage

DuxPCB levert hoogwaardige Ball Grid Array (BGA)-assemblagediensten, gespecialiseerd in de meest uitdagende footprint-technologieën. Van standaard FPGA's tot complexe Micro-BGAs (0,2 mm pitch) en Package-on-Package (PoP) stapeling, we beschikken over de apparatuur en procesvolwassenheid om betrouwbare interconnecties te garanderen.

De uitdaging met BGA-technologie is zichtbaarheid. Omdat de soldeerverbindingen onder de behuizing verborgen zijn, is visuele inspectie onmogelijk. Betrouwbaarheid hangt volledig af van procesbeheersing. DuxPCB gebruikt Stikstof (N2) Reflow, 3D X-Ray Inspectie, en eigen thermische profilering om verborgen risico's zoals Voiding en Head-in-Pillow-defecten te beperken.

Bij BGA-assemblage kan wat je niet ziet je product doden. We pakken de drie meest voorkomende BGA-fouten aan door middel van rigoureuze engineering.

Voids in BGA-ballen verminderen de thermische geleidbaarheid en mechanische sterkte.

• De industriestandaard: IPC-A-610 Klasse 2 staat tot 25% voiding-oppervlak toe.

• De DuxPCB-standaard: We optimaliseren onze reflow-profielen om te mikken op < 15% voiding (Klasse 3-vereiste). We gebruiken Vacuüm Reflow ovens en een Stikstofatmosfeer om oxidatie en ontgassing te minimaliseren, waardoor solide, void-vrije verbindingen worden gegarandeerd.

HiP treedt op wanneer de soldeerbal op de pasta rust, maar niet samensmelt, waardoor een open circuit ontstaat dat vaak de elektrische tests doorstaat, maar later faalt bij trillingen.

• Onze oplossing: We voeren regelmatig soldeerpasta-inspectie (SPI) uit en gebruiken hoogactieve fluxchemieën. Het allerbelangrijkste is dat we de coplanariteit van de componenten verifiëren om ervoor te zorgen dat de bal perfect in de pasta zit tijdens de vloeibare fase.

Grote BGA-behuizingen kromtrekken tijdens het verwarmen, waardoor hoeken omhoog komen en open circuits veroorzaken.

• Onze oplossing: We gebruiken aangepaste Magnetische ondersteuningsarmaturen in de reflow-oven om de PCB perfect vlak te houden. Voor extreem dunne boards ontwerpen we speciale pallets om doorzakken te voorkomen.

We zijn uitgerust om het volledige spectrum van Area Array-behuizingen aan te kunnen.

BGA-assemblage vereist een nauwere proceswindow dan standaard SMT.

Stap 1: DFM & Pad Design Review
Voordat we gaan produceren, beoordelen we de BGA "Dog-bone"- of "Via-in-Pad"-ontwerpen. We controleren of de soldeermaskerdam voldoende is om soldeerverbindingen tussen pads te voorkomen.

Stap 2: Precisie stencil printen
Voor fijn-pitch BGAs falen standaard stencils. We gebruiken Elektro-gepolijste of Nano-gecoate roestvrijstalen stencils met geoptimaliseerde apertuurverhoudingen (meestal 0,9:1) om een perfecte pasta-afgifte te garanderen.

Stap 3: Componentplaatsing
Onze Pick & Place-machines gebruiken high-resolution visionsystemen om de BGA-soldeerballen (niet alleen de lichaamsomtrek) te herkennen voor uitlijning, waardoor wordt gegarandeerd dat de component exact op de pads is gecentreerd.

Stap 4: Stikstof reflow solderen
De printplaat komt in een 10-zone reflow-oven. We injecteren stikstof (N2) om het PPM-niveau van zuurstof te verlagen. Dit verbetert de bevochtigingsprestaties en vermindert het "Druiveneffect" (niet-samengesmolten soldeer) op micro-BGAs aanzienlijk.

Stap 5: X-Ray verificatie
Elke BGA-printplaat ondergaat een X-Ray-inspectie. We analyseren:

• Bruggen/kortsluitingen: Controleren op soldeer dat twee pads verbindt.

• Void-percentage: Het berekenen van het exacte void-oppervlak.

• Uitlijning: Het verifiëren dat de bal gecentreerd is op de pad.

PoP-technologie stapelt een geheugenchip direct bovenop een processor om ruimte te besparen en de snelheid te verbeteren (veelvoorkomend in smartphones). DuxPCB is een van de weinige EMS-providers met volwassen PoP-assemblage mogelijkheden.

• Proces: We gebruiken een gespecialiseerde "Dipping Unit" om de ballen van de bovenste component in flux of pasta te dopen voordat we deze bovenop de onderste component plaatsen.

• Controle: Dit vereist extreme precisie in de Z-as-hoogtecontrole en reflow-profilering om ervoor te zorgen dat beide lagen tegelijkertijd solderen zonder in te storten.

Fouten gebeuren (bijv. verkeerde firmwareversie in een BGA, of een ontwerpfout). DuxPCB biedt professionele BGA Rework Services.

• Desolderen: Met behulp van een programmeerbaar heetgasmondstuk om het soldeer te smelten zonder aangrenzende onderdelen te oververhitten.

• Site Dressing: Het reinigen van de PCB-pads met behulp van een vacuüm desoldeergereedschap, waardoor een vlak oppervlak overblijft.

• Reballing: Het aanbrengen van nieuwe soldeersferen op de verwijderde BGA-component als deze opnieuw moet worden gebruikt.

• Vervanging: Het plaatsen van een nieuwe BGA met behulp van split-vision optiek om de ballen uit te lijnen met de PCB-pads.

V: Gebruiken jullie soldeerpasta van type 3 of type 4 voor BGAs?
A: Voor standaard BGAs (pitch > 0,5 mm) is type 3 voldoende. Voor Micro-BGAs (pitch < 0,5 mm) standaardiseert DuxPCB echter op Type 4 of Type 5 pasta. De kleinere deeltjesgrootte van het poeder zorgt voor een consistente pasta-afgifte uit kleine stencilopeningen.

V: Hoe gaan jullie om met Via-in-Pad-ontwerpen voor BGAs?
A: Als uw ontwerp Via-in-Pad gebruikt (veelvoorkomend voor 0,4 mm pitch), vereisen we dat de vias afgedekt en overtrokken (VIPPO) of gevuld met hars zijn. Open vias zullen soldeer wegzuigen van de verbinding, waardoor voids of open circuits ontstaan.

V: Kunnen jullie Underfill aanbrengen op BGAs?
A: Ja. Voor handheld-apparaten of automotive boards met hoge trillingen, raden we Underfill aan. We doseren een vloeibare epoxycapillaire onder de BGA na reflow, die uithardt om de BGA op zijn plaats te vergrendelen, waardoor de overlevingskansen bij valtests aanzienlijk worden verbeterd.

V: Wat is jullie X-Ray-bemonsteringsfrequentie?
A: Voor prototypes inspecteren we 100% van de BGAs. Voor massaproductie voeren we 100% inspectie uit op het eerste artikel en volgen we vervolgens een AQL (Acceptable Quality Level) bemonsteringsplan, of handhaven we 100% inspectie, afhankelijk van de eisen van de klant.

Laat complexe footprints uw ontwerpmogelijkheden niet beperken. Werk samen met een fabrikant die de fysica van fijn-pitch-assemblage begrijpt.

Stuur uw Gerber-bestanden en Stack-up-details naar DuxPCB. Onze CAM-engineers zullen een gratis DFM-beoordeling geven om uw BGA-fan-out en stencilontwerp te optimaliseren.