مونتاژ برد مدار PCB با چگالی بالا با بسته BGA

مجموعه برد مدار PCB با چگالی بالا با سرویس بسته BGA از Fanway برای پردازنده های هوش مصنوعی، تجهیزات مخابراتی، دستگاه های پزشکی و کنترل های صنعتی مناسب است. بسته های BGA با یک قالب سیلیکونی برای پردازش، یک لایه اتصال دهنده که قالب را به بستر متصل می کند و یک آرایه توپ لحیم کاری در قسمت زیرین که به PCB متصل می شود، ساخته شده اند. این طراحی چگالی اتصال بالا، مسیرهای سیگنال کوتاه برای عملکرد الکتریکی بهتر، انتقال حرارت کارآمد به برد، و ویژگی خود تراز در حین لحیم کاری را فراهم می کند که جابجایی های جزئی قرارگیری را اصلاح می کند. خدمات ما گردش کار کامل را از پشتیبانی طرح PCB از طریق مونتاژ و بازرسی نهایی مدیریت می کند.

BGA چگونه کار می کند؟

بسته های BGA از طریق آرایه توپ لحیم کاری در قسمت زیرین قطعه به PCB متصل می شوند. در طول فرآیند جریان مجدد، تمام توپ های لحیم کاری به طور همزمان تا نقطه ذوب گرم می شوند. کشش سطحی لحیم مذاب، قطعه را به تراز دقیق با پدهای PCB می کشد و اتصالات الکتریکی، مکانیکی و حرارتی را به طور همزمان تشکیل می دهد. این اثر خود تراز شدن خطاهای جزئی در قرارگیری را جبران می‌کند و دلیلی است که مجموعه‌های BGA می‌توانند علیرغم اندازه‌های گام کوچک به بازده بالایی دست یابند.

مزایای بسته بندی BGA چیست؟

بسته بندی BGA به دلیل مزایای زیر، انتخاب اصلی برای تراشه های سطح بالا است.

تراکم بالا 

از صدها یا هزاران اتصال در یک فضای فشرده پشتیبانی می کند و طراحی های پیچیده را امکان پذیر می کند.

عملکرد الکتریکی برتر 

این از مسیرهای اتصال کوتاه است که اندوکتانس و مقاومت را کاهش می دهد و به طور موثر اعوجاج سیگنال فرکانس بالا را برای کاربردهای RF و سرعت بالا به حداقل می رساند.

مدیریت حرارتی بهتر 

این امر به این دلیل رخ می دهد که گلوله های لحیم کاری گرما را به PCB به طور موثرتری نسبت به سیم های سنتی هدایت می کنند.

اثر خود همسویی 

مونتاژ پایه تخته مدار مدار سطحی تخته های مدار BGA به این معنی است که در طول جریان مجدد، کشش سطحی لحیم مذاب به طور خودکار انحرافات جزئی قرارگیری را تصحیح می کند و بازده مونتاژ را بهبود می بخشد.

فرآیند مونتاژ BGA

مونتاژ برد مدار PCB با چگالی بالا با بسته BGA، سخت‌ترین بخش مونتاژ SMT است. هر مرحله برای دستیابی به اتصالات قابل اعتماد نیاز به کنترل دقیق دارد.

1. طراحی پد PCB 

دو گزینه وجود دارد لنت‌های NSMD فاقد ماسک لحیم کاری بر روی لبه‌های پد هستند و ابعاد ثابت و اتصالات مکانیکی قوی‌تری را ارائه می‌کنند. لنت های SMD دارای ماسک لحیم کاری هستند که لبه های پد را می پوشاند، استرس حرارتی را متمرکز می کند و در نتیجه ناحیه لحیم کاری موثر کمتری ایجاد می کند. برای مدارهای دیجیتال پرسرعت، NSMD ترجیح داده می شود. هنگامی که گام BGA به 0.5 میلی‌متر یا کمتر کاهش می‌یابد، via-in-pad ضروری می‌شود، زیرا فن بیرونی سنتی استخوان سگ نمی‌تواند مناسب باشد. مسطح بودن از طریق پر کردن و آبکاری بسیار مهم است. سطوح ناهموار در حین جریان مجدد حفره ایجاد می کنند.

2. طراحی شابلون 

طراحی استنسیل حجم خمیر لحیم کاری را تعیین می کند. برای مجموعه‌های BGA با گام‌های ریز، شابلون‌های برش لیزری و برقی با جبران اندازه دیافراگم مورد نیاز است. برای BGA های 0.4 میلی متری، ضخامت شابلون معمولاً 0.1 میلی متر است. اندازه و شکل دیافراگم برای دستیابی به حجم مناسب خمیر برای هر اندازه توپ BGA تنظیم می شود.

3. قرار دادن 

اجزای BGA با استفاده از تجهیزات خودکار انتخاب و مکان با تراز بینایی قرار می گیرند. دقت قرار دادن +/- 0.03 میلی متر تضمین می کند که هر توپ لحیم کاری با پد مربوطه خود هماهنگ می شود.

4. لحیم کاری مجدد 

مشخصات جریان مجدد حیاتی ترین پارامتر در مونتاژ BGA است. پروفایل شامل چهار مرحله است. Preheat از نرخ رمپ 1 تا 3 درجه سانتیگراد در ثانیه استفاده می کند و اختلاف دما بین BGA و PCB را کاهش می دهد تا از تاب برداشتن جلوگیری شود. خیساندن در دمای 150 تا 200 درجه سانتیگراد به مدت 60 تا 90 ثانیه باقی می ماند و شار را فعال می کند و اکسیدها را از بین می برد. Reflow به حداکثر دمای 235 تا 245 درجه سانتیگراد برای SAC305 بدون سرب می رسد، با زمان بالای مایع 60 تا 90 ثانیه. خنک‌سازی از سرعت خنک‌سازی 2 تا 4 درجه سانتی‌گراد در ثانیه استفاده می‌کند و ساختار دانه را برای بهبود عمر خستگی بهبود می‌بخشد. دمای کمتر از حداقل باعث سردی مفاصل می شود. دمای بالاتر از حداکثر به ساختار داخلی قطعه BGA آسیب می رساند.

قابلیت های فنی فن وی

مجموعه برد مدار PCB با چگالی بالا با سرویس بسته BGA از شرکت Fanway شامل قابلیت های فنی زیر است.

محدوده اندازه BGA: مونتاژ اجزای BGA از 1x1mm تا 50x50mm، پوشش میکرو BGA برای دستگاه های قابل حمل و FCBGA های بدنه بزرگ برای پردازنده های با کارایی بالا.

اندازه گام: حداقل گام 0.4 میلی متر با دقت قرارگیری +/- 0.03 میلی متر. گام های زیر 0.4 میلی متر مورد به مورد ارزیابی می شوند.

تعداد لایه تخته: پشتیبانی از مونتاژ برای تخته های 1 تا 108 لایه، تخته های ساده دو طرفه را از طریق صفحات پشتی پیچیده با تعداد لایه بالا پوشش می دهد.

ضخامت تخته: از ضخامت برد از 0.2 تا 10.0 میلی متر پشتیبانی می کند و مدارهای انعطاف پذیر را از طریق صفحات پشتی صلب می پوشاند.

پشتیبانی از اجزای غیرفعال: اجزای غیرفعال را تا 01005 و 0201 در کنار بسته های BGA روی همان برد جمع می کند.

توپ های لحیم کاری: از هر دو آلیاژ لحیم کاری سرب و بدون سرب پشتیبانی می کند.

گواهینامه ها: ISO9001، ISO14001، ISO13485، RoHS، IPC.

برنامه های کاربردی

مونتاژ PCB BGA برای کاربردهایی که نیاز به چگالی I/O بالا، یکپارچگی سیگنال و عملکرد حرارتی دارند ضروری است. مجموعه برد مدار PCB با چگالی بالا با بسته BGA به این بخش های کلیدی خدمات می دهد.

هوش مصنوعی و محاسبات با عملکرد بالا: پردازنده‌های گرافیکی، شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی و پردازنده‌های سرور از بسته‌های بزرگ FCBGA با هزاران اتصال استفاده می‌کنند.

مخابرات: تراشه‌های باند پایه 5G، پردازنده‌های شبکه و ASIC‌های سوئیچینگ برای انتقال داده‌ها با سرعت بالا به BGA دقیق نیاز دارند.

تجهیزات پزشکی: تجهیزات تصویربرداری تشخیصی، مانیتورهای بیمار، و ابزار پزشکی قابل حمل از BGA برای وسایل الکترونیکی فشرده و قابل اعتماد استفاده می‌کنند.

کنترل صنعتی: PLC ها، درایوهای موتور و کنترل کننده های اتوماسیون از BGA برای عملکردهای پردازش و ارتباط استفاده می کنند.

لوازم الکترونیکی مصرفی: گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و پوشیدنی‌ها از میکرو BGA برای طراحی‌های محدود استفاده می‌کنند.

چرا برای مونتاژ PCB BGA خود با Fanway کار کنید؟

تجهیزات قرارگیری دقیق 

دقت قرارگیری +/- 0.03 میلی‌متر از BGA ریز تا 0.4 میلی‌متر پشتیبانی می‌کند.

پروفایل مجدد جریان کنترل شده 

اجاق‌های جریان مجدد چند ناحیه‌ای پروفیل‌های حرارتی دقیق را برای انواع بسته‌بندی BGA و آلیاژهای لحیم کاری فعال می‌کنند.

بازرسی اشعه ایکس 

سیستم های اشعه ایکس دو بعدی و سه بعدی کیفیت مفصل را برای هر BGA روی هر برد تأیید می کنند.

BGA Rework و Reballing 

ایستگاه‌های بازسازی اختصاصی با پروفیل‌های حرارتی کنترل‌شده، حذف BGA، تمیز کردن پد، توپ‌گیری مجدد و جایگزینی با استانداردهای IPC-7711/7721 را انجام می‌دهند.

پشتیبانی طراحی 

مشاوره طرح PCB برای بهینه‌سازی مسیریابی BGA، از جمله توصیه‌های طراحی پد و استراتژی‌های via-in-pad.

سرویس کامل 

از بهینه سازی چیدمان PCB از طریق منبع یابی قطعات، مونتاژ، بازرسی و کار مجدد، همه از طریق یک نقطه تماس واحد.

گواهینامه ها 

ISO9001، ISO14001، ISO13485، RoHS، IPC، با فرآیندهای مونتاژ مطابق با استانداردهای IPC-A-610 و IPC-7095.

خدمات مونتاژ سفارشی BGA

Fanway مونتاژ برد مدار PCB با چگالی بالا سفارشی شده را با خدمات بسته BGA متناسب با نیازهای طراحی و تولید خاص ارائه می دهد.

پشتیبانی طراحیتیم مهندسی ما در طول مرحله چیدمان PCB با شما کار می کند تا طراحی پد را از طریق قرار دادن و مسیریابی فن برای بسته های BGA بهینه کند و خطر مشکلات مونتاژ را قبل از شروع تولید کاهش دهد.

منبع یابی مولفهما خرید اجزای BGA را از طریق زنجیره های تامین مجاز انجام می دهیم و از صحت و قابلیت ردیابی اطمینان می دهیم. برای قطعاتی با زمان تولید طولانی یا وضعیت پایان عمر، توصیه‌های جایگزین ارائه می‌کنیم.

گزینه های مونتاژخدمات عبارتند از مونتاژ نمونه اولیه، تولید حجم، کار مجدد، توپ گیری مجدد و جایگزینی قطعات. ما با نیازهای مرحله و زمان بندی پروژه شما سازگار می شویم.

تست سفارشیپروتکل های تست در هر پروژه تعریف می شوند، به طور یکسان اعمال نمی شوند. ما بازرسی و آزمایش را بر اساس نوع خاص بسته BGA، پیچیدگی برد و الزامات برنامه تنظیم می کنیم.

بسته بندی و تحویلتخته ها تمیز می شوند، در صورت مشخص شدن پوشش داده می شوند، طبق استانداردهای ESD بسته بندی می شوند و با اسناد ردیابی کامل به محل تعیین شده شما ارسال می شوند.

سوالات متداول

س: حداقل گام BGA که Fanway می تواند جمع کند چقدر است؟
پاسخ: Fanway از مونتاژ BGA تا 0.4 میلی متر به صورت استاندارد پشتیبانی می کند. گام های زیر 0.4 میلی متر مورد به مورد ارزیابی می شوند.

س: آیا Fanway از مونتاژ BGA پشتیبانی طراحی می کند؟
ج: بله. Fanway مشاوره طرح PCB را برای بهینه‌سازی مسیریابی BGA ارائه می‌کند، از جمله توصیه‌هایی در مورد طراحی پد، از طریق پر کردن پد، و استراتژی‌های فن بیرون.

س: زمان چرخش معمول برای مونتاژ BGA چقدر است؟
A: نمونه اولیه مجموعه های BGA معمولا در عرض 5 تا 7 روز کاری ارسال می شود. سفارشات حجمی بر اساس در دسترس بودن اجزا و پیچیدگی برد برنامه ریزی می شوند. خدمات تسریع شده در دسترس است.

س: آیا Fanway می تواند یک BGA را که شکست خورده است دوباره کار کند؟
ج: بله. Fanway با استفاده از ایستگاه‌های اختصاصی دوباره کاری با پروفایل‌های حرارتی کنترل‌شده، حذف BGA، تمیز کردن پد، توپ‌گیری مجدد و جایگزینی را فراهم می‌کند. کار مجدد طبق استانداردهای IPC-7711/7721 انجام می شود.

س: Fanway از چه نوع بسته های BGA پشتیبانی می کند؟
پاسخ: Fanway از بسته‌های PBGA، CBGA، FCBGA، Micro BGA، و LGA و همچنین μBGA، CTBGA، CABGA، CVBGA، و VFBGA پشتیبانی می‌کند.