Usługi montażu PCB BGA, montaż siatki kulkowej High End

DuxPCB świadczy wysokiej klasy usługi montażu Ball Grid Array (BGA), specjalizując się w najbardziej wymagających technologiach footprint. Od standardowych układów FPGA po złożone Micro-BGA (skok 0,2 mm) i Package-on-Package (PoP) układanie w stosy, posiadamy sprzęt i dojrzałość procesową, aby zapewnić niezawodne połączenia.

Wyzwanie związane z technologią BGA to widoczność. Ponieważ połączenia lutowane są ukryte pod obudową, inspekcja wizualna jest niemożliwa. Niezawodność zależy całkowicie od kontroli procesu. DuxPCB wykorzystuje Reflow w atmosferze azotu (N2), Inspekcję 3D X-Ray i autorskie profilowanie termiczne, aby zminimalizować ukryte ryzyko, takie jak wady Voiding i Head-in-Pillow.

W montażu BGA to, czego nie widać, może zabić Twój produkt. Zajmujemy się trzema najczęstszymi awariami BGA poprzez rygorystyczne inżynierowanie.

Pustki w kulkach BGA zmniejszają przewodność cieplną i wytrzymałość mechaniczną.

• Standard branżowy: IPC-A-610 Klasa 2 dopuszcza do 25% powierzchni pustek.

• Standard DuxPCB: Optymalizujemy nasze profile reflow, aby celować w < 15% pustek (wymaganie klasy 3). Używamy pieców Vacuum Reflow i atmosfery azotowej aby zminimalizować utlenianie i odgazowywanie, zapewniając solidne, wolne od pustek połączenia.

HiP występuje, gdy kulka lutownicza spoczywa na paście, ale nie udaje się jej scalić, tworząc obwód otwarty, który często przechodzi testy elektryczne, ale zawodzi później pod wpływem wibracji.

• Nasze rozwiązanie: Przeprowadzamy regularną inspekcję pasty lutowniczej (SPI) i używamy chemikaliów topnikowych o wysokiej aktywności. Co najważniejsze, weryfikujemy współpłaszczyznowość komponentów, aby upewnić się, że kulka idealnie leży w paście podczas fazy ciekłej.

Duże obudowy BGA wypaczają się podczas ogrzewania, podnosząc rogi i powodując obwody otwarte.

• Nasze rozwiązanie: Używamy niestandardowych uchwytów magnetycznych w piecu reflow, aby utrzymać płytkę PCB idealnie płaską. W przypadku bardzo cienkich płytek projektujemy specjalne palety, aby zapobiec ugięciu.

Jesteśmy wyposażeni do obsługi pełnego spektrum pakietów Area Array.

Montaż BGA wymaga węższego okna procesowego niż standardowy SMT.

Krok 1: DFM i przegląd projektu padów
Przed produkcją przeglądamy projekty BGA "Dog-bone" lub "Via-in-Pad". Sprawdzamy, czy zapora maski lutowniczej jest wystarczająca, aby zapobiec mostkowaniu lutowia między padami.

Krok 2: Precyzyjne drukowanie szablonów
W przypadku BGA o drobnym skoku standardowe szablony zawodzą. Używamy elektropolerowanych lub powlekanych nano szablonów ze stali nierdzewnej z zoptymalizowanymi współczynnikami otworów (zazwyczaj 0,9:1), aby zapewnić idealne uwalnianie pasty.

Krok 3: Umieszczanie komponentów
Nasze maszyny Pick & Place wykorzystują systemy wizyjne o wysokiej rozdzielczości do rozpoznawania kulek lutowniczych BGA (a nie tylko obrysu korpusu) w celu wyrównania, zapewniając, że komponent jest wyśrodkowany dokładnie na padach.

Krok 4: Lutowanie reflow w atmosferze azotu
Płytka wchodzi do 10-strefowego pieca reflow. Wtryskujemy azot (N2), aby obniżyć poziom PPM tlenu. Poprawia to wydajność zwilżania i znacznie redukuje "efekt winogrona" (niescalone lutowie) na mikro-BGA.

Krok 5: Weryfikacja X-Ray
Każda płyta BGA przechodzi inspekcję X-Ray. Analizujemy:

• Mostki/Zwarcie: Sprawdzanie, czy lutowie łączy dwa pady.

• Procent pustek: Obliczanie dokładnej powierzchni pustek.

• Wyrównanie: Weryfikacja, czy kulka jest wyśrodkowana na padzie.

Technologia PoP układa chip pamięci bezpośrednio na procesorze, aby zaoszczędzić miejsce i poprawić prędkość (popularne w smartfonach). DuxPCB jest jednym z niewielu dostawców EMS z dojrzałymi możliwościami montażu PoP.

• Proces: Używamy specjalnej "jednostki zanurzeniowej", aby zanurzyć kulki górnego komponentu w topniku lub paście przed umieszczeniem go na górze dolnego komponentu.

• Kontrola: Wymaga to ekstremalnej precyzji w kontroli wysokości w osi Z i profilowaniu reflow, aby zapewnić jednoczesne lutowanie obu warstw bez zapadania się.

Błędy się zdarzają (np. niewłaściwa wersja oprogramowania układowego wewnątrz BGA lub błąd projektu). DuxPCB oferuje profesjonalne Usługi przeróbki BGA.

• Desoldering: Użycie programowalnej dyszy gorącego gazu do stopienia lutowia bez przegrzewania sąsiednich części.

• Przygotowanie miejsca: Czyszczenie padów PCB za pomocą narzędzia do desolderingu próżniowego, pozostawiając płaską powierzchnię.

• Reballing: Nakładanie nowych kulek lutowniczych na usunięty komponent BGA, jeśli ma być ponownie użyty.

• Wymiana: Umieszczanie nowego BGA za pomocą optyki split-vision w celu wyrównania kulek z padami PCB.

P: Czy używacie pasty lutowniczej typu 3 czy 4 dla BGA?
O: W przypadku standardowych BGA (skok > 0,5 mm), typ 3 jest wystarczający. Jednak w przypadku Micro-BGA (skok < 0,5 mm), DuxPCB standaryzuje na paście typu 4 lub 5. Mniejszy rozmiar cząstek proszku zapewnia spójne uwalnianie pasty z maleńkich otworów szablonu.

P: Jak radzicie sobie z projektami Via-in-Pad dla BGA?
O: Jeśli Twój projekt wykorzystuje Via-in-Pad (popularne dla skoku 0,4 mm), wymagamy, aby przelotki były zakryte i pokryte (VIPPO) lub wypełnione żywicą. Otwarte przelotki wchłoną lutowie z połączenia, powodując pustki lub obwody otwarte.

P: Czy możecie zastosować Underfill do BGA?
O: Tak. W przypadku urządzeń przenośnych lub płyt samochodowych o wysokich wibracjach, zalecamy Underfill. Po reflow dozujemy płynny epoksyd kapilarny pod BGA, który utwardza się, aby zablokować BGA na miejscu, dramatycznie poprawiając wskaźniki przeżywalności w testach upadkowych.

P: Jaka jest Wasza częstotliwość próbkowania X-Ray?
O: W przypadku prototypów sprawdzamy 100% BGA. W przypadku produkcji masowej przeprowadzamy 100% inspekcję na pierwszym artykule, a następnie stosujemy plan próbkowania AQL (Acceptable Quality Level) lub utrzymujemy 100% inspekcję w zależności od wymagań klienta.

Nie pozwól, aby złożone footprint ograniczały Twój potencjał projektowy. Współpracuj z producentem, który rozumie fizykę montażu o drobnym skoku.

Wyślij swoje pliki Gerber i szczegóły Stack-up do DuxPCB. Nasi inżynierowie CAM zapewnią bezpłatny przegląd DFM, aby zoptymalizować Twój fan-out BGA i projekt szablonu.