Монтаж на печатна платка с висока плътност с BGA пакет

Монтажът на печатни платки с висока плътност с BGA Package услуга от Fanway е подходящ за AI процесори, телекомуникационно оборудване, медицински устройства и промишлени контроли. BGA пакетите са изградени със силиконова матрица за обработка, слой за свързване, свързващ матрицата със субстрата, и масив от сферични спойки от долната страна, който се прикрепя към печатната платка. Този дизайн осигурява висока плътност на връзката, къси пътеки на сигнала за по-добро електрическо представяне, ефективен пренос на топлина към платката и функция за самоподравняване по време на запояване, която коригира незначителни отмествания на разположението. Нашата услуга управлява пълния работен процес от поддръжката на оформлението на печатни платки през сглобяването и окончателната проверка.

Как работи BGA?

BGA пакетите се свързват към печатната платка чрез топката за запояване от долната страна на компонента. По време на процеса на преформатиране, всички топки за спояване се нагряват едновременно до точката на топене. Повърхностното напрежение на разтопената спойка издърпва компонента в прецизно подравняване с подложките на печатната платка, образувайки електрически, механични и термични връзки едновременно. Този ефект на самоподравняване компенсира незначителните грешки при поставянето и е причината BGA модулите да могат да постигнат високи добиви въпреки малките размери на стъпката.

Какви са предимствата на BGA опаковката?

BGA опаковката е основният избор за чипове от висок клас поради следните предимства.

Висока плътност 

Той поддържа стотици или хиляди връзки в компактен отпечатък, което позволява сложни дизайни.

Превъзходни електрически характеристики 

Той идва от къси пътища на свързване, които намаляват индуктивността и съпротивлението, като ефективно минимизират изкривяването на високочестотния сигнал за RF и високоскоростни приложения.

По-добро управление на топлината 

Това се случва, защото топките за спояване отвеждат топлината към печатната платка по-ефективно от традиционните кабели.

Ефект на самоподравняване 

Повърхностно монтиране на печатни платки на платки BGA означава, че по време на преформатиране, повърхностното напрежение на разтопения припой автоматично коригира незначителни отклонения при поставянето, подобрявайки производителността на монтажа.

Процес на сглобяване на BGA

Монтажът на печатни платки с висока плътност с BGA пакет е най-взискателният сегмент на монтажа на SMT. Всяка стъпка изисква прецизен контрол за постигане на надеждни съединения.

1. Дизайн на печатни платки 

Съществуват два варианта. Подложките NSMD нямат маска за запояване върху ръбовете на подложките, осигурявайки постоянни размери и по-здрави механични съединения. SMD подложките имат маска за запояване, покриваща ръбовете на подложката, концентрирайки топлинния стрес и водеща до по-малка ефективна спойка. За високоскоростни цифрови схеми се предпочита NSMD. Когато стъпката на BGA намалее до 0,5 mm или по-малко, става необходима подложка via-in-pad, тъй като традиционното ветрилообразно разклоняване на кучешка кост не може да се побере. Плоскостта на пълнежа и покритието е критична. Неравните повърхности създават празнини по време на преточване.

2. Дизайн на шаблони 

Дизайнът на шаблона определя обема на пастата за запояване. За BGA модули с фина стъпка са необходими лазерно изрязани и електрополирани шаблони с компенсация на размера на отвора. За BGA със стъпка от 0,4 mm дебелината на шаблона обикновено е 0,1 mm. Размерът и формата на отвора се регулират, за да се постигне правилният обем на пастата за всеки размер BGA топка.

3. Поставяне 

BGA компонентите се поставят с помощта на автоматизирано оборудване за вземане и поставяне с визуално подравняване. Точността на поставяне от +/- 0,03 мм гарантира, че всяка топка за спояване се подравнява със съответната подложка.

4. Запояване чрез препълване 

Профилът на преформатиране е най-критичният параметър в BGA монтажа. Профилът се състои от четири етапа. Предварителното загряване използва скорост от 1 до 3°C за секунда, намалявайки температурната разлика между BGA и PCB, за да предотврати деформация. Накисването се задържа при 150 до 200°C за 60 до 90 секунди, активирайки потока и премахвайки оксидите. Reflow достига пикова температура от 235 до 245°C за безоловен SAC305, с време над ликвидус от 60 до 90 секунди. Охлаждането използва скорост на охлаждане от 2 до 4°C в секунда, пречиствайки структурата на зърната за подобрен живот на умора. Температури под минималните причиняват студени фуги. Температури над максималната увреждат вътрешната структура на BGA компонента.

Технически възможности на Fanway

Услугата за монтаж на печатни платки с висока плътност на печатни платки с BGA пакет от Fanway включва следните технически възможности.

Диапазон на размерите на BGA: Сглобяване на BGA компоненти от 1x1 mm до 50x50 mm, обхващащи микро BGA за преносими устройства и FCBGA с големи корпуси за високопроизводителни процесори.

Размер на терена: Минимална стъпка от 0,4 мм с точност на поставяне от +/- 0,03 мм. Стъпките под 0,4 мм се оценяват за всеки отделен случай.

Брой слоеве на платката: Поддръжка за сглобяване на платки от 1 до 108 слоя, покриващи прости двустранни платки чрез сложни задни платки с голям брой слоеве.

Дебелина на дъската: Поддържа дебелина на платката от 0,2 mm до 10,0 mm, покривайки гъвкави вериги чрез твърди задни платки.

Поддръжка на пасивни компоненти: Сглобява пасивни компоненти до 01005 и 0201 заедно с BGA пакети на една и съща платка.

Топчета за припой: Поддържа както оловни, така и безоловни спойващи сплави.

Сертификати: ISO9001, ISO14001, ISO13485, RoHS, IPC.

Приложения

Сглобяването на BGA печатни платки е от съществено значение за приложения, изискващи висока I/O плътност, цялост на сигнала и топлинни характеристики. Монтажът на печатни платки с висока плътност с BGA пакет обслужва тези ключови сектори.

AI и високопроизводителни изчисления: Графичните процесори, AI ускорителите и сървърните процесори използват големи FCBGA пакети с хиляди връзки.

Телекомуникации: 5G бейсбенд чиповете, мрежовите процесори и превключващите ASIC изискват BGA с фина стъпка за високоскоростно предаване на данни.

Медицински изделия: Оборудването за диагностично изображение, мониторите за пациенти и преносимите медицински инструменти използват BGA за компактна, надеждна електроника.

Индустриален контрол: PLC, моторни задвижвания и контролери за автоматизация използват BGA за обработка и комуникационни функции.

Потребителска електроника: Смартфони, таблети и носими устройства използват micro BGA за дизайни с ограничено пространство.

Защо да работите с Fanway за вашата BGA печатна платка?

Оборудване за прецизно поставяне 

Точност на поставяне от +/- 0,03 mm поддържа BGA с фина стъпка до 0,4 mm.

Профилиране на контролирано преформатиране 

Многозоновите фурни за преформатиране позволяват прецизни термични профили за различни типове BGA пакети и спойващи сплави.

Рентгенова инспекция 

2D и 3D рентгенови системи проверяват качеството на съединението за всеки BGA на всяка платка.

BGA преработка и реболинг 

Специализирани станции за преработка с контролирани термични профили извършват премахване на BGA, почистване на подложки, повторно топчене и подмяна според стандартите IPC-7711/7721.

Поддръжка на дизайна 

Консултация за оформление на печатни платки за оптимизиране на маршрутизирането на BGA, включително препоръки за дизайн на подложки и стратегии чрез подложка.

Пълно обслужване 

От оптимизиране на оформлението на печатни платки през снабдяване с компоненти, сглобяване, проверка и преработване, всичко това чрез една точка за контакт.

Сертификати 

ISO9001, ISO14001, ISO13485, RoHS, IPC, с процеси на сглобяване, съответстващи на стандартите IPC-A-610 и IPC-7095.

Персонализирани услуги за сглобяване на BGA

Fanway предоставя персонализирано сглобяване на печатни платки с висока плътност с BGA пакет услуги, съобразени със специфични изисквания за проектиране и производство.

Поддръжка на дизайнаНашият инженерен екип работи с вас по време на фазата на оформление на печатни платки, за да оптимизира дизайна на подложката, чрез разположение и разклоняващо се насочване за BGA пакети, намалявайки риска от проблеми с монтажа преди началото на производството.

Източник на компонентиНие доставяме BGA компоненти чрез оторизирани вериги за доставки, като гарантираме автентичност и проследимост. За компоненти с дълги срокове за изпълнение или състояние на край на експлоатационния живот ние предоставяме алтернативни препоръки.

Опции за сглобяванеУслугите включват сглобяване на прототип, масово производство, преработване, повторно топене и подмяна на компоненти. Ние се адаптираме към вашия етап на проект и изисквания към графика.

Персонализирано тестванеТестовите протоколи се определят за всеки проект, а не се прилагат еднакво. Ние приспособяваме проверката и тестването към конкретния тип BGA пакет, сложността на платката и изискванията на приложението.

Опаковка и доставкаПлатките се почистват, покриват, ако е посочено, опаковат се според ESD стандартите и се изпращат с пълна документация за проследяване до вашето определено място.

ЧЗВ

Въпрос: Каква е минималната BGA стъпка, която Fanway може да сглоби?
A: Fanway поддържа BGA сглобяване до 0,4 mm стъпка като стандарт. Стъпките под 0,4 мм се оценяват за всеки отделен случай.

В: Fanway предоставя ли поддръжка за проектиране на BGA асемблиране?
A: Да. Fanway предоставя консултации за оформление на печатни платки за оптимизиране на BGA маршрутизиране, включително препоръки за дизайн на подложки, пълнене чрез подложки и стратегии за разклоняване.

Въпрос: Какво е типичното време за изпълнение на BGA асемблирането?
О: Прототипните BGA модули обикновено се доставят в рамките на 5 до 7 работни дни. Обемните поръчки се планират въз основа на наличността на компонентите и сложността на платката. Предлагат се бързи услуги.

В: Може ли Fanway да преработи BGA, който е неуспешен?
A: Да. Fanway осигурява премахване на BGA, почистване на подложки, реболиране и подмяна с помощта на специални станции за преработка с контролирани топлинни профили. Преработката се извършва по стандартите IPC-7711/7721.

Въпрос: Какви типове BGA пакети поддържа Fanway?
О: Fanway поддържа пакети PBGA, CBGA, FCBGA, Micro BGA и LGA, както и µBGA, CTBGA, CABGA, CVBGA и VFBGA.