Layanan perakitan PCB BGA, perakitan array bola tinggi

DuxPCB memberikan layanan perakitan Ball Grid Array (BGA) kelas atas, yang berspesialisasi dalam teknologi jejak kaki yang paling menantang. Dari FPGA standar hingga yang kompleks Micro-BGA (pitch 0,2mm) dan Package-on-Package (PoP) penumpukan, kami memiliki peralatan dan kematangan proses untuk memastikan interkoneksi yang andal.

Tantangan dengan teknologi BGA adalah visibilitas. Karena sambungan solder tersembunyi di bawah paket, inspeksi visual tidak mungkin dilakukan. Keandalan sepenuhnya bergantung pada kontrol proses. DuxPCB menggunakan Reflow Nitrogen (N2), Inspeksi Sinar-X 3D, dan profil termal eksklusif untuk mengurangi risiko tersembunyi seperti Cacat Voiding dan Head-in-Pillow.

Dalam perakitan BGA, apa yang tidak dapat Anda lihat dapat membunuh produk Anda. Kami mengatasi tiga kegagalan BGA yang paling umum melalui rekayasa yang ketat.

Void pada bola BGA mengurangi konduktivitas termal dan kekuatan mekanik.

• Standar Industri: IPC-A-610 Kelas 2 memungkinkan hingga 25% area voiding.

• Standar DuxPCB: Kami mengoptimalkan profil reflow kami untuk menargetkan < 15% voiding (persyaratan Kelas 3). Kami menggunakan oven Reflow Vakum dan atmosfer Nitrogen untuk meminimalkan oksidasi dan pelepasan gas, memastikan sambungan yang padat dan bebas void.

HiP terjadi ketika bola solder bertumpu pada pasta tetapi gagal menyatu, menciptakan rangkaian terbuka yang sering lulus pengujian listrik tetapi gagal kemudian di bawah getaran.

• Solusi Kami: Kami melakukan inspeksi pasta solder (SPI) secara teratur dan menggunakan kimia fluks aktivitas tinggi. Yang paling penting, kami memverifikasi koplanaritas komponen untuk memastikan bola berada tepat di pasta selama fase cair.

Paket BGA besar melengkung selama pemanasan, mengangkat sudut dan menyebabkan rangkaian terbuka.

• Solusi Kami: Kami menggunakan Perlengkapan Penopang Magnetik khusus di oven reflow untuk menjaga PCB tetap rata sempurna. Untuk papan yang sangat tipis, kami merancang palet khusus untuk mencegah kendur.

Kami dilengkapi untuk menangani spektrum penuh paket Area Array.

Perakitan BGA membutuhkan jendela proses yang lebih ketat daripada SMT standar.

Langkah 1: DFM & Tinjauan Desain Pad
Sebelum manufaktur, kami meninjau desain "Dog-bone" atau "Via-in-Pad" BGA. Kami memeriksa apakah bendungan topeng solder cukup untuk mencegah jembatan solder antar bantalan.

Langkah 2: Pencetakan Stensil Presisi
Untuk BGA fine-pitch, stensil standar gagal. Kami menggunakan stensil baja tahan karat Electro-Polished atau Nano-Coated dengan rasio apertur yang dioptimalkan (biasanya 0,9:1) untuk memastikan pelepasan pasta yang sempurna.

Langkah 3: Penempatan Komponen
Mesin Pick & Place kami menggunakan sistem penglihatan resolusi tinggi untuk mengenali bola solder BGA (bukan hanya garis besar bodi) untuk penyelarasan, memastikan komponen dipusatkan tepat di bantalan.

Langkah 4: Penyolderan Reflow Nitrogen
Papan memasuki oven reflow 10 zona. Kami menyuntikkan Nitrogen (N2) untuk menurunkan tingkat PPM Oksigen. Ini meningkatkan kinerja pembasahan dan secara signifikan mengurangi "Efek Anggur" (solder yang tidak menyatu) pada micro-BGA.

Langkah 5: Verifikasi Sinar-X
Setiap papan BGA menjalani inspeksi Sinar-X. Kami menganalisis:

• Jembatan/Shorts: Memeriksa solder yang menghubungkan dua bantalan.

• Persentase Void: Menghitung area void yang tepat.

• Penyelarasan: Memverifikasi bola dipusatkan pada bantalan.

Teknologi PoP menumpuk chip memori langsung di atas prosesor untuk menghemat ruang dan meningkatkan kecepatan (umum di smartphone). DuxPCB adalah salah satu dari sedikit penyedia EMS dengan kemampuan Perakitan PoP yang matang.

• Proses: Kami menggunakan "Unit Pencelupan" khusus untuk mencelupkan bola komponen atas ke dalam fluks atau pasta sebelum menempatkannya di atas komponen bawah.

• Kontrol: Ini membutuhkan presisi ekstrem dalam kontrol tinggi sumbu-Z dan profil reflow untuk memastikan kedua lapisan menyolder secara bersamaan tanpa runtuh.

Kesalahan terjadi (misalnya, versi firmware yang salah di dalam BGA, atau kesalahan desain). DuxPCB menawarkan Layanan Pengerjaan Ulang BGA profesional.

• Desoldering: Menggunakan nosel gas panas yang dapat diprogram untuk melelehkan solder tanpa terlalu panas bagian yang berdekatan.

• Site Dressing: Membersihkan bantalan PCB menggunakan alat desoldering vakum, meninggalkan permukaan yang rata.

• Reballing: Menerapkan bola solder baru ke komponen BGA yang dilepas jika perlu digunakan kembali.

• Penggantian: Menempatkan BGA baru menggunakan optik split-vision untuk menyelaraskan bola dengan bantalan PCB.

T: Apakah Anda menggunakan pasta solder Tipe 3 atau Tipe 4 untuk BGA?
A: Untuk BGA standar (pitch > 0,5mm), Tipe 3 sudah cukup. Namun, untuk Micro-BGA (pitch < 0,5mm), DuxPCB membakukan pada pasta Tipe 4 atau Tipe 5. Ukuran partikel bubuk yang lebih kecil memastikan pelepasan pasta yang konsisten dari apertur stensil kecil.

T: Bagaimana Anda menangani desain Via-in-Pad untuk BGA?
A: Jika desain Anda menggunakan Via-in-Pad (umum untuk pitch 0,4mm), kami memerlukan vias untuk ditutup dan dilapisi (VIPPO) atau diisi dengan resin. Vias terbuka akan menyerap solder dari sambungan, menyebabkan void atau rangkaian terbuka.

T: Bisakah Anda menerapkan Underfill ke BGA?
A: Ya. Untuk perangkat genggam atau papan otomotif getaran tinggi, kami merekomendasikan Underfill. Kami mengeluarkan kapiler epoksi cair di bawah BGA setelah reflow, yang mengeras untuk mengunci BGA di tempatnya, secara dramatis meningkatkan tingkat kelangsungan hidup uji-jatuh.

T: Berapa tingkat pengambilan sampel Sinar-X Anda?
A: Untuk prototipe, kami memeriksa 100% BGA. Untuk produksi massal, kami melakukan inspeksi 100% pada artikel pertama dan kemudian mengikuti rencana pengambilan sampel AQL (Acceptable Quality Level), atau mempertahankan inspeksi 100% tergantung pada persyaratan klien.

Jangan biarkan jejak kaki yang kompleks membatasi potensi desain Anda. Bermitra dengan produsen yang memahami fisika perakitan fine-pitch.

Kirimkan file Gerber dan detail Stack-up Anda ke DuxPCB. Insinyur CAM kami akan memberikan tinjauan DFM gratis untuk mengoptimalkan fan-out BGA dan desain stensil Anda.