Demystifying BGA Soldering: Malebela le Mekhoa e Molemohali

Theknoloji ea BGA PCB e fana ka melemo e mengata ho feta li-IC tse nang le mehala, e etsa hore e be khetho e ratoang bakeng sa likopano tsa sejoale-joale tsa elektroniki. Melemo ena e kenyelletsa matlo a manyane, ho paka ka holimo le li-pin, thepa e ntlafalitsoeng ea phetisetso ea mats'oao, le khokahano e ntle ea mocheso ho boto ea potoloho. Mefuta ea morao-rao ea likarolo tsa BGA, joalo ka VFBGA (Very Fine BGA), e na le likhokahano tse likete tse 'maloa tse nang le molumo o ka tlase ho 0.5mm, tse nolofalletsang ho kopanya ho hoholo.

Nakong ea kopano ea likarolo tsa BGA PCB, ho sebelisoa mokhoa oa ho kopanya, moo lintlha tse ngata li kenang teng. Sephetho sa ts'ebetso ena hangata ke pheletso ea matte, e bonts'ang maemo a phahameng a ts'epahalo lipakeng tsa bolo le boto ea potoloho, hammoho le botsitso ba nako e telele ba mochini, sebopeho sa sebopeho sa 'mele oa bolo, conductivity, botšepehi ba lets'oao la motlakase, le ho hanyetsa ho ts'oara. lithakhisa tsa boahelani.

Tšebelisano lipakeng tsa libaka tsa 'mele le thepa ea motlakase e hlahisoang e bohlokoa ho utloisisa boitšoaro ba likarolo tsa BGA PCB. Ts'ebetso ea solder e kenyelletsa ho qhibiliha ha libolo tsa solder ka peista ea solder, ho etsa lik'hemik'hale ka holim'a boto ea potoloho, ho theha sebaka sa intermetallic. Sebaka se tšoanang sa intermetallic se teng pakeng tsa chip le 'mele oa bolo, o tlamehang ho tsitsa boemong ba milliohm.

Leha ho na le kutloisiso ea theory, likopo tse sebetsang li ka lebisa liphosong, tse hlophisehileng le tse sa reroang, tse ka amang haholo litekanyetso tsa motlakase. Esita le motsoako o bonahalang o phethahetseng oa solder ha o tiise hore o tla lokoloha liphosong, kaha litaba tse kang mahlahahlaha a mafura kapa a mafura a ntse a ka etsahala, a amang ho kopana ha motlakase.

Tekanyetso ea IPC-A-610E e bapala karolo ea bohlokoa ho lekola manonyeletso a thekiso ea BGA PCB, e totobatsang mekhoa ea ho amohela likopano tsa elektroniki. Ho bohlokoa hore litsamaiso tsa tlhahiso li netefatse ho lumellana le maemo ana, kaha manonyeletso a sa tsitsang a solder a ka robeha tlas'a khatello ea mochini, e lebisang tahlehelong ea conductivity ea motlakase. Leha ho le joalo, ke habohlokoa ho hlokomela hore liphoso tse ngata tse amanang le sebōpeho sa 'mele oa solder li na le liphello tse kholo tsa motlakase ka litekanyetso tse feteletseng.

Tsamaiso ea polokelo ea BGA

Theknoloji le lisebelisoa tsa ho kopanya BGA li bohlokoa haholo, empa Tsamaiso ea Polokelo ea BGA ha ea lokela ho hlokomolohuoa. Likarolo tsa BGA ke likarolo tse amehang mochesong o phahameng 'me li lokela ho bolokoa tlas'a mocheso o sa fetoheng le maemo a omileng. Ka mor'a moo, ha re shebeng Tsamaiso ea Polokelo ea BGA.

• Sebaka sa polokelo: 20-25 ℃, mongobo o ka tlase ho 10% RH.
• Maemo a ho baka: mocheso oa 125 ℃, mongobo o lekanyelitsoeng ≤60% RH.
• Tikoloho ea workshop: mocheso o ka bang 25 ℃, mongobo 55% RH.

Boemo ba maikutlo a mongobo a J-STD-020

BGA nako ea ho baka

Moqapi oa Stencil oa khatiso

BGA soldering e phethahetseng ha e arohane le Stencil ea tšepe ea BGA. Lintlha tse latelang li ka boleloa bakeng sa Stencil ea tšepe ea BGA:

1: Ho sebelisa poleiti ea motlakase + laser tšepe stencil mesh —- Bophara ba ho bula ke 0.1mm

2: Ho sebelisa tšepe e entsoeng ka tšepe e entsoeng ka tšepe e entsoeng ka tšepe ——- Pitch=0.35mm CSP, e bentšitsoeng Lerako la lesoba le boreleli ntle le li-burrs, 'me sekontiri sa solder se na le phello e ntle ea ho senya Pulo e nepahetseng, lebota la lesoba le boreleli, le finyella litlhoko tsa ho bula tsa 0402, 0201 likarolo.

Ho bula litekanyo tsa litšupiso bakeng sa litempele tsa khatiso tsa solder paste:

Sheba ts'ebetsong e tloaelehileng ea IPC: IPC 7525: Tataiso ea Moralo oa Stencil ea tšepe

Kakaretso ea mekhahlelo e tloaelehileng ea liphoso bakeng sa manonyeletso a BGA

Mona ke kakaretso e ntlafalitsoeng ea mekhahlelo e tloaelehileng ea liphoso bakeng sa manonyeletso a BGA PCB, hammoho le tlhaiso-leseling e eketsehileng mabapi le mekhoa ea tlhahlobo le mahlale a morao-rao:

Kakaretso ea Mefuta e Tloaelehileng ea Phoso bakeng sa Manonyeletso a Soldering a BGA PCB

1. Phoso ea Lotkorpus:
   • Ponahalo ea Mechini/Optical: Sebopeho se chitja se fosahetseng, bokaholimo bo fosahetseng, li-pores (voids), boemo bo fosahetseng, sebaka se fosahetseng sa bolo ea solder, khaello ea polane e kopanetsoeng.
   • Ponahalo ea Motlakase: RBK (Khanyetso Pakeng tsa Mangole) ha e fetohe ka thata, RBK = ∞ (kopano e bulehileng), potoloho e khutšoanyane pakeng tsa libolo.
   • Lisosa tse ka bang teng: BGA-Chip (Ball), boleng ba peista ea solder, kopo ea solder paste, offset ea kopano, profil ea solder, moralo oa pad.
2. Bofokoli ba Boikarabello Pakeng Tsa Ball le Solder Paste ("Hlooho ka Mosamo"):
   • Ponahalo ea Mechini/Optical: Sebōpeho se nepahetseng sa spherical, lera la tšilafalo pakeng tsa bolo le solder paste, ha ho na mochine oa ho jara mojaro.
   • Ponahalo ea Motlakase: RIZ (Resistance In Zone) = ∞ (khokahanyo e bulehileng), puisano ea nakoana ka mojaro oa mochini.
   • Lisosa tse ka bang teng: BGA-Chip (Ball), boleng ba solder peista, profil ea soldering.
3. Bofokoli ba Boikarabello Pakeng tsa Solder Joint le Circuit Board ("Black Pad"):
   • Ponahalo ea Mechini/Optical: Sebōpeho se nepahetseng se chitja, lera le silafetseng pakeng tsa bolo le peista ea solder, mapetsong a sebaka sa intermetallic, ho fifala ha letlapa le lefifi, matla a tlase a mochini (ho heletsoa).
   • Ponahalo ea Motlakase: RIZ = ∞ (khokahanyo e bulehileng), e lebisa khatellong ea mochine bakeng sa ho kopana ha nakoana, RIZ ka har'a mefuta e tloaelehileng, khokahanyo e senya tlas'a mojaro (lenonyeletso le bulehileng la solder).
   • Lisosa tse ka bang teng: Boleng ba PCB, profil ea soldering.

Boitsebiso bo Eketsehileng ka Mekhoa ea Tlhahlobo:

• Tlhahlobo ea X-Ray (AXI): E sebelisoa bakeng sa tlhahlobo e ikemetseng ea likopano tsa BGA, e kopana le litekanyetso tsa motheo tse kang tlhahlobo e feletseng ho latela IPC-A-610E, tekanyo e tlaase ea alamo ea bohata, le tšehetso bakeng sa SPC.
• Tlhahlobo ea X-Ray ka Tlhahlobo ea Optical (AXOI): E kopanya AXI le AOI tsamaisong e le 'ngoe, e fana ka bokhoni bo phahameng ba ho hlahloba kopano ea BGA.
• Mokhoa oa ho Scan moeli (IEEE1149.x): Mokhoa o ka tšeptjoang o sebetsang ntle le adaptara, o sebelisetsoang ho lemoha mefokolo le liphoso likopanong tsa BGA, esita le bakeng sa likopano tse phahameng tse nang le lipina tsa conductor tse kentsoeng.
• Sistimi ea 3D AXI: Sebelisa tomosynthesis bakeng sa tlhahlobo e nepahetseng, ho fihlela litekanyetso tsa IPC-A-610 tse amanang le manonyeletso a solder a BGA.

Mekhoa le mahlale ana a bohlokoa bakeng sa ho netefatsa boleng le ts'epahalo ea manonyeletso a BGA PCB, haholo maemong a sejoale-joale a tlhahiso ea SMD.

Ho tsebahatsa le ho rarolla mathata a tloaelehileng a BGA

Likarolo tsa Ball Grid Array (BGA) li fana ka melemo e mengata, empa li boetse li tla le liphephetso tse ikhethileng, haholo-holo nakong ea ts'ebetso ea soldering. Ho utloisisa le ho rarolla mathata a tloaelehileng a BGA ho bohlokoa ho netefatsa ts'epo le ts'ebetso ea lisebelisoa tsa elektroniki. Mona ke tse ling tsa liphoso tse atileng haholo le mokhoa oa ho li fokotsa:

1. Ho se tsamaisane hantle: Sena se etsahala ha PCB le BGA li sa tsamaisane hantle nakong ea phallo e ncha, e leng se lebisang ho likhokahanong tse fosahetseng. Ho thibela ho se tsamaisane hantle, sebelisa lisebelisoa le mekhoa e nepahetseng bakeng sa ho beha BGA 'me u netefatse hore ho tsamaisana hantle pele u kopanya.

2. Bophahamo bo sa Tsitsitseng ba ho ema: Ho kopanya ka ho sa lokelang ho ka fella ka hore BGA e lule ka lehlakoreng la PCB, e leng se behang ts'ireletso ea khokahano kotsing. Ho sebetsana le sena, sebelisa peista e lekaneng ea ho ema 'me u netefatse hore ho futhumatsoa le ho pholisoa ho nepahetse nakong ea ts'ebetso ea ho phalla hape ho fihlela bophahamo bo ts'oanang ba ho ema.

3. Libolo tse Sieo: Libolo tse sieo li ka fella ka hore lintlha tsa bohlokoa tsa khokahano li se ke tsa ba teng kopanong. Ho qoba sena, etsa bonnete ba hore ho tšoaroa le ho bolokoa hantle ha li-BGA pele li kopanngoa 'me u hlahlobe hore na libolo tse sieo pele li kopanngoa.

4. Li-Pad tse sa kolobisoang: Pente ea solder e phalleloang hape e kanna ea se ke ea kolobisa pane hantle, e leng se lebisang ho likhokahanong tse sa fellang. Ho thibela sena, etsa bonnete ba hore li-PCB li hloekisoa hantle pele u li kopanya 'me u sebelise pete e nepahetseng ea solder bakeng sa ts'ebeliso.

5. Marokho: Ho eketsa peista ea ho sotha pakeng tsa li-deposit tsa peista ho ka lebisa marokhong pakeng tsa libaka tsa khokahano, e leng se bakang borikhoe bo bokhutšoanyane. Ho thibela marokho, sebelisa palo e nepahetseng ea peista ea ho sotha 'me u netefatse moralo o nepahetseng oa stencil bakeng sa ho beha peista.

6. Phetoho e sa fellang: Phetoho e sa fellang e ka fella ka ho se kwahelehe ha solder botong. Ho rarolla sena, etsa bonnete ba hore diprofaele tse loketseng tsa ho futhumatsa le ho phodisa nakong ya phetoho e sa fellang mme o hlahlobe hore na phetoho e sa fellang e sa fella ka mora ho soldera.

7. Ho tjhesa di-popcorner: Ho tjhesa di-popcorner ho etsahala ha dibolo di kopana nakong ya ho tjhesa, e leng se lebisang ho ho tjhesa di-shorts. Ho thibela ho tjhesa di-popcorn, etsa bonnete ba hore di-BGA di bolokwa hantle mme o sebedise diprofaele tse nepahetseng tsa ho tjhesa hape.

8. Dipotoloho tse Bulehileng: Sekotlolo se sa kolobiseng pad ya PCB se ka lebisa dipotolohong tse bulehileng. Ho thibela dipotoloho tse bulehileng, etsa bonnete ba hore o na le mekgwa e nepahetseng ya ho kopanya mme o hlahlobe mathata a ho kolobisa pele o kopanya.

9. Ho se be le letho: Ho se be le letho ho ka etsahala ha phallo ea solder e emisa ho hokela, haholo-holo likarolong tsa BGA tse ka phutholohang. Ho thibela ho se be le letho, sebelisa solder paste e nepahetseng 'me u netefatse hore ho futhumala ho lekaneng nakong ea phallo e ncha.

Melemo ea BGA Chips

Boholo bo Nyenyane, Tšusumetso e Kholo

Li-chips tsa BGA, kapa li-chips tsa Ball Grid Array, ke tharollo ea phetoho e etselitsoeng ho ntlafatsa bokhoni ba sebaka ho liboto tsa potoloho, haholo lisebelisoa tse nyane. Moralo ona o mocha o felisa tlhoko ea litopo tse hlahelletseng, ho fapana le moo o sebelisa libolo tsa solder botlaaseng ba sephutheloana bakeng sa likhokahano tsa motlakase. Ka lebaka leo, lichifi tsa BGA ha li boloke sebaka feela empa li boetse li lumella motsoako o motenya le o rarahaneng oa potoloho.

Moralo o Compact bakeng sa Ntlafatso ea Sebaka

E 'ngoe ea melemo ea bohlokoa ka ho fetisisa ea li-chips tsa BGA ke boholo ba tsona bo kopanetsoeng, bo lumellang hore sebaka sa boto se sebelisoe ka katleho. Tšobotsi ena e molemo ka ho khetheha bakeng sa ho theha lisebelisoa tsa elektronike tse tšesaane le tse nyenyane, moo sebaka se leng teng. Ka ho tlosa lits'oants'o tse hlahelletseng, lichifi tsa BGA li bula tsela bakeng sa meralo e bonolo le e ntlafalitsoeng haholoanyane.

Precision Alignment bakeng sa ho Tšepahala

Li-chips tsa BGA li entsoe ka manonyeletso a spherical solder ao ka tlhaho a lumellanang le sephutheloana. Sebopeho sena sa ho itlhophisa se tiisa ho lumellana hantle ha chip e behiloe holim'a boto ea potoloho, e leng ho matlafatsang botšepehi ba chip ka kakaretso. Mokhoa ona oa ho hokahanya o fokotsa haholo kotsi ea liphoso le ho se lumellane nakong ea ts'ebetso ea tlhahiso, e lebisang ho lihlahisoa tsa boleng bo phahameng.

Ho Etsa Litšenyehelo Tse Ntle

Moralo oa li-chip tsa BGA o kenya letsoho tlhahisong e phahameng ea tlhahiso, qetellong o fokotsa litšenyehelo tsa tlhahiso. Ha li bapisoa le mefuta e meng ea li-chip, li-chip tsa BGA li fana ka tharollo e theko e tlaase ka lebaka la bonolo le theko e tlase ea ts'ebetso ea ho lokisa le ho tlosa litšepe. Ho boloka litšenyehelo hona ho etsa hore li-chip tsa BGA e be khetho e khahlang bakeng sa bahlahisi ba batlang ho ntlafatsa lits'ebetso tsa bona tsa tlhahiso.

Rework e Sebetsang le Desoldering

Li-chips tsa BGA li na le lipampiri tse kholoanyane tsa solder, tse nolofatsang ts'ebetso ea ts'ebetso le ho senya. Ho sa tsotellehe hore na ho sebelisoa bate ea solder kapa moea o chesang, liphaephe tse kholoanyane li etsa litokiso le tse ling kapele le ha bonolo. Ts'ebetso ena e fokotsa nako le litšenyehelo tse amanang le tokiso, e etsa hore li-chips tsa BGA e be khetho e sebetsang bakeng sa lisebelisoa tsa elektroniki tse hlokang tlhokomelo khafetsa.

Ntlafatso ea Boitšoaro bakeng sa Ts'ebetso e Ntlafetseng

Boholo bo nyane le manonyeletso a mangata a li-chips tsa BGA li fella ka conductivity e phahameng ha e bapisoa le mefuta e meng ea li-chip. Ts'ebetso ena e ntseng e eketseha e fokotsa monyetla oa ho kena-kenana le matšoao, e etsa hore li-chips tsa BGA e be tse loketseng li-circuits tse lebelo le phahameng. Ts'ebetso e phahameng ea li-chips tsa BGA e netefatsa ts'ebetso e nepahetseng lits'ebetsong tse hlokang.

Taolo e Atlehang ea Thermal

Li-chips tsa BGA li ipabola phallong ea mocheso, li laola mocheso ka nepo ho boloka ts'ebetso e nepahetseng. Moralo oa li-chips tsa BGA o ntlafatsa ts'ebetso ea phetisetso ea mocheso, ho netefatsa hore chip e lula e pholile leha e le tlas'a meroalo e boima. Ho feta moo, li-chips tsa BGA li ka sebelisoa hammoho le likarolo tse futhumatsang mocheso joalo ka lisinki tsa mocheso kapa li-vias tsa mocheso ho ntlafatsa bokhoni ba bona ba taolo ea mocheso.

Ka kakaretso, di-chip tsa BGA di fana ka melemo e mengata e etsang hore e be kgetho e kgethwang bakeng sa bahlahisi ba batlang ho ntlafatsa sebaka, botshepehi le tshebetso disebedisweng tsa bona tsa elektroniki. Ka moralo wa tsona o monyane, ho otlolla hantle, tlhahiso e theko e tlase, bokgoni ba ho lokisa botjha bo sebetsang hantle, ho tsamaisa motlakase hantle, le taolo e sebetsang ya mocheso, di-chip tsa BGA ke tharollo e matla bakeng sa di-elektroniki tsa sejwalejwale.

Ha projeke e tloha ho dipatlisiso ho ya ho RFQ, hlahloba moralo wa microvia le HDI le dintlha tsa PCB tsa transformer ya motlakase e le hore ditlhoko tsa thepa, tshebetso le tlhahlobo di dule di tsamaellana.

Hobaneng u Khetha Highleap Electronics bakeng sa Litlhoko tsa hau tsa PCB&PCBA

Highleap Electronics ke khetho ea hau ea mantlha bakeng sa tlhahiso ea PCB le PCBA, ka lebaka la boiphihlelo le boitseanape ba rona bo batsi. Ka lilemo tsa tsebo ea indasteri, re lula re fana ka li-PCB tsa maemo a holimo le likopano tsa PCBA tse fihlelang kapa tse fetang litekanyetso tse phahameng ka ho fetisisa. Sehlopha sa rona se inehetseng sa litsebi se netefatsa khotsofalo ea hau mohato o mong le o mong oa tsela, ho tloha ho prototype ho isa tlhahiso.

Lisebelisoa tsa boemo bo botle le likhetho tsa ho itloaetsa

Mehaho ea rona ea morao-rao e na le thekenoloji ea morao-rao, e re lumellang ho fana ka mefuta e mengata ea khetho ea ho iketsetsa ho finyella litlhoko tsa hau tse ikhethang tsa PCB le PCBA. Hore na o hloka prototype e nyane kapa tlhahiso e kholo, re ka hlophisa lits'ebeletso tsa rona ho latela litlhoko tsa hau. Boitlamo ba rona ba ho netefatsa boleng bo netefatsa hore PCB e 'ngoe le e' ngoe le PCBA e tlohang setsing sa rona ke ea boleng bo phahameng ka ho fetisisa le e ka tšeptjoang.

Litheko tsa Tlholisano le Khotsofalo ea Bareki

Re utloisisa bohlokoa ba litharollo tse baballang litšenyehelo ho Highleap Electronics. Ke kahoo re fanang ka litheko tsa tlholisano ntle le ho sekisetsa boleng ba likopano tsa rona tsa PCB le PCBA. Tsepamiso ea rona ho khotsofalo ea bareki e tsamaisa ntho e 'ngoe le e' ngoe eo re e etsang, ho tloha ho fana ka litšebeletso tse ikhethang le tšehetso ho isa likopano tsa PCB le PCBA tsa hau ka nako le ka har'a tekanyetso. Khetha Highleap Electronics bakeng sa litlhoko tsa hau tsa PCB le PCBA 'me u iponele phapang.

fihlela qeto e

Nakong ea ho bokelloa ha likarolo tsa BGA PCB, ho sebelisoa mokhoa oa soldering, moo lintlha tse ngata li bapalang karolo ea bohlokoa. Sephetho sa ts'ebetso ena hangata ke pheletso ea matte, e bonts'ang ts'epo e phahameng lipakeng tsa bolo le boto ea potoloho, hammoho le bots'epehi ba sebopeho, conductivity, botšepehi ba lets'oao la motlakase, le ho hanyetsa ho ts'oaroa ho lithapo tsa boahelani tsa 'mele oa bolo. Ho sa tsotellehe kutloisiso ea khopolo-taba, likopo tse sebetsang li ka lebisa liphoso, ka bobeli le ka mokhoa o sa reroang, tse amang mekhoa ea motlakase haholo. Le manonyeletso a bonahalang a phethahetseng ha a tiise hore o tla lokoloha liphosong, kaha litaba tse kang mahlahahlaha a mafura kapa a mafura a ntse a ka hlaha, a amang ho kopana ha motlakase.