Blog  /  9 sposobów uzyskania lutowania BGA na PCB w montażu SMT

9 sposobów uzyskania lutowania BGA na PCB w montażu SMT

Jeśli chodzi o montażu SMT, możesz usłyszeć ludzi rozmawiających o BGA lub Grid Grid Tablicach PCB. Ale co to znaczy? Krótko mówiąc, PCB BGA jest pakietem do montażu powierzchniowego, który ostatnio znajduje dużo stosowania w układach zintegrowanych. BGA nadają się w aplikacjach ze stałymi komponentami SMT. Obejmują łączniki i mikroprocesory. Podczas montażu SMT wielu producentów ma trudności z próby wymyślania lutowanych PCB BGA. Zmusza je do wykonania drogich i czasochłonnych przeróbek. Jak więc producenci zapewniają, że lutowanie BGA pójdzie dobrze? Jak zapewniają one produkcję wysokiej jakości desek? Musimy zwrócić uwagę na te dziewięć punktów.

Lutowanie BGA - przygotowanie przed lutowaniem

Lutowanie BGA Pierwszym krokiem jest podnosić odpowiednie wykończenie powierzchni. Zakończenie musi kompatybilny z nadchodzącym projektem lub wymaganiami produktu. Chociaż istnieje wiele dostępnych wykończeń powierzchni, niektóre z nich mogą wezwać do powierzchni bezołowiowych.  Obejmują one RoHS, bezołowiowe OSP lub regułę Enig bezodnażu.

Po wybraniu odpowiedniego materiału do projektu musisz upewnić się, że przechowywasz PCB w odpowiedni sposób. Słaba obsługa i przechowywanie może zniszczyć pcbs.

Wskazane jest zatem przechowywanie ich w pojemniku z barierą wilgoci. Sprawa powinna zawierać kartę wrażliwą na wilgoć, aby ostrzec Cię o wilgotności w torbie. Z kartą wrażliwą na wilgoć będziesz mógł wiedzieć o wymaganych poziomach wilgotności.

Gdy masz wszystko pod kontrolą, możesz teraz przejść do drugiego kroku.

PCBS

Dokładnie wyczyść płytkę PCB

Teraz, gdy twoje deski są we właściwym stanie i gotowe do lutowania BGA, musisz upewnić się, że PCB są dokładnie oczyszczone lub upieczone. Pieczenie zapewnia zwalczanie wilgoci, która może później doprowadzić do wad lutowniczych. Dlatego musisz zapewnić dokładne czyszczenie PCB przed podjęciem procesu montażu.

Z brudnymi PCB, ryzykujesz napotykając wady kulowe lutownicze BGA. Obejmują one spawanie zimno, przemieszczenie, pustki i mostkowanie. Podczas przechowywania i ruchu Twoje płytki PCB mogą skończyć pokrytym brudem. Aby upewnić się, że rzeczy jest planowane, upewnij się, że twoje deski są czyste przed rozpoczęciem montażu. W większości przypadków wiele zbiorników polega na ultradźwiękowych środkach czyszczących.

PCB

Przygotowanie BGA do lutowania BGA

Ponieważ BGA są w pewien sposób wrażliwy na wilgoć, musisz upewnić się, że utrzymasz je w suchym środowisku. Osoby odpowiedzialne za ich obsługę muszą być zgodne z rygorystycznymi operatorami wymaganymi, aby utrzymać elementy przed uszkodzeniem. Ogólnie rzecz biorąc, jednak te elementy powinny być przechowywane w szafach busterów wilgoci. Temperatury powinny mieścić się między 20 ℃ do 25 ℃ i wilgotność około 10%.

Jak wspomniano wcześniej, istnieje potrzeba pieczenia komponentów BGA przed rozpoczęciem procesu lutowania. Tutaj producenci muszą zapewnić, że temperatura lutowania nie przekracza 125 ℃. W przeciwnym razie może przynieść niepożądaną strukturę metalograficzną. Ponownie, ostrożność jest tutaj niezbędna, ponieważ jeśli temperatura jest niska, trudno się pozbyć wilgoci.

Jest więc niezbędne do pieczenia komponentów przed podjęciem zespołu SMT. Zapewnia eliminację wilgoci wewnątrz BGA. Dodatkowo BGA potrzebują około 30 minut chłodzenia po pieczeniu i przed wejściem do linii montażowej SMT.

montażu SMT

Lutowanie BGA, lutowanie technologii zwrotnej

Zazwyczaj pakiet montażowy BGA jest taki sam jak montaż SMT. Po pierwsze, pasta lutownicza zostaje wydrukowana na tablicy PCB, stosując szablon lub strumień na podkładkę. Po drugie, wprowadzasz sprzęt do wyrównania i miejsca, aby wyrównać komponenty BGA na PCB. Następnie podmij komponenty BGA za pośrednictwem piekarnika lutowniczego przepływu. Lutowanie technologii zwrotnej jest skomplikowanym procesem, który obejmuje kilka faz, jak krótko podkreślono poniżej:

1. Faza wstępna - ta faza jest zwykle składa się z 2 do 4 stref ogrzewania. Tutaj temperatury mogą być tak wysokie jak 150 ℃ w ciągu poniżej 2 minut. Z tego powodu nie ma wystąpienia rozpryskiwania lutowniczego ani przegrzanej bazy.

2. Faza moczenia - tutaj celem jest osiągnięcie topnienia gorącego, coś, co sprawia, że ​​dobre stawy lutownicze.

3. Faza lutowa - ta faza musi być świadkiem temperatury staw lutowniczych wznoszących się do temperatury lutowania. Tutaj najlepiej ustawić wysokie temperatury, aby połączenia wyjść zgodnie z potrzebami.

4. Faza chłodząca - jest ostatnim etapem lutowania technologii reflisty. Zawiera dwa tryby chłodzenia: naturalne chłodzenie i chłodzenie powietrza. Jest idealny do szybkości chłodzenia między 1 ℃ a 3 ℃.

Kontroluj lutownicę lutowania BGA

Piąty krok jest zapewnienie, że kontrolujesz lutowanie podczas lutowania BGA. Większość okazji, gdy lutowanie, temperatura przewyższa temperaturę topnienia, a lutownica stale się stopiła, aby stać się płynem.

Ale aby zapewnić, że wszystko wychodzi zgodnie z życzeniem, musisz kontrolować lutownicę lutowania BGA. Osiągasz to poprzez utrzymanie poziomów temperatury około 183 stopni przez 60 do 90 sekund. Albo zbyt długi czas lub zbyt krótkie ramki czasowe mogą powodować problemy z wysokościami podczas podejmowania lutowania BGA. Czasami możesz sprawdzić pokrętło lutownicze. Większość z nich ma pokrętło po obróceniu, zmniejsza ciepło żelaza. W ten sposób kontroluje lutowanie i pozwala mieć pożądane rezultaty.

Kontrola BGA.

Przed zwolnieniem produktów na rynku upewnij się, że lutowanie BGA podlega dokładnej inspekcji. Bez sprawdzania swoich produktów, istnieją szanse, że będziesz produkować wadliwe produkty. Produkty te mogą wymagać kosztownej przeróbki, rujnując reputację Twojej firmy. To samo dotyczy inspekcji BGA. W montażu PCB inspekcja BGA jest jednym obszarem, który przyniósł znaczną część zainteresowania od wprowadzenia BGA.

Powinien być jasny, że nie można skutecznie przeprowadzić inspekcję BGA za pomocą technik optycznych.  Złącza lutownicze pod komponentami BGA nie są widoczne. Dodatkowo nie jest łatwo przetestować połączenia lutowniczego, sprawdzając wydajność elektryczną.

Jedynym zadowalającym sposobem testowania BGA jest przy użyciu promieni rentgenowskich. Promienie rentgenowskie okazały się dość pomocne w identyfikacji stawów zlokalizowanych pod pakietem.  W ten sposób pomagają w szczegółowej inspekcji.

Ale X-ray nie jest jedyną metodą, której można użyć.  Nawet jeśli rentgenowskie pojawia się jako jedna z najskuteczniejszych metod, projektantów nadal mają inne opcje. Mogą wybrać korzystanie z skanowania granicznego lub testów elektrycznych, aby sprawdzić jakość spawania BGA. Na przykład testy elektryczne ujawniają przewodność elektryczną. Z drugiej strony nie sprawdza sukcesu lutowania BGA.     

montażu SMT

Dokładnie wyrównaj BGA do PCB

Siódmy krok polega na wyrównaniu BGA do prawidłowego podkładki PCB. Istnieją tu dwa etapy. Początkowe wyrównanie, a następnie utrzymując wyrównanie podczas procesu lutowania. Aby to osiągnąć, potrzebujesz specjalnego sprzętu do operacji masowych. Jeśli jednak musisz utworzyć prototyp, nadal możesz ręcznie wyrównać. Jest również znany jako ręczne wyrównanie.

Aby upewnić się, że wszystko wychodzi prawidłowo, musisz skutecznie oznaczyć deski z pewnymi znakami wyrównania. Te znaki są korzystnie wykonane z miedzi. Ponadto, musisz uniknąć stosowania pasty lutowniczej, ponieważ może stopić się podczas napięć powierzchni mięśniowych. Powoduje uszkodzenie terminali na dłuższą metę.

Ponownie, jeśli prowadzisz produkcję o dużej objętości, może być czas i oszczędzanie kosztów, jeśli rozważasz wyrównanie optyczne. Musisz także inwestować w specjalistyczne maszyny z możliwością dostosowania wszystkiego na podkładce PCB.

Najlepszy standard wspólnego lutowania BGA

Istnieją określone wspólne standardy lutownicze BGA, które należy przestrzegać, jeśli chcesz podjąć lutowanie BGA na PCB podczas montażu SMT. Na przykład stawy lutownicze BGA, które mają w nich jamy prowadzą do wielu niepowodzeń. Prawdopodobnie mają również inne kosztowne problemy techniczne na dłuższą metę. 

Na przykład zgodnie z normami lutowniczymi IPC BGA, jeśli jest to wyzwanie, aby uniknąć wgłębień na podkładce, takie otwory nie powinny być o 10% większe niż obszar piłki lutowniczej. Innymi słowy, tunele na poduszkach nie mogą być większe niż 30% w porównaniu z średnicą kulki lutowniczej. Aby zapewnić dobre wyniki, możesz trzymać się akceptowalnych standardów branżowych dotyczących staw lutowniczych BGA.  

montażu SMT

Przeróbka BGA.

Jak możesz być świadomy, jest trochę zadania, aby podjąć przeróbkę BGA. Ale ułatwia, jeśli masz specjalistyczny sprzęt do swojej dyspozycji. Ale jeśli musisz zwrócić produkty do naprawy, nie ma powodu, aby się martwić jako takie. Prace naprawcze zaczyna się od pierwszego ogrzewania komponentów BGA. Zapewnia, że ​​topisz części pod spodem.

Szczególna stacja przeróbki jest idealna podczas przeróbki. Jest również idealny dla procesu zadań zawierającego wyspecjalizowany sprzęt, taki jak podgrzewacz podczerwieni, urządzenie próżniowe i monitor termoparowy. Tutaj należy zapewnić tylko usunięcie komponentów BGA. Niewielki błąd może uszkodzić całą deskę.

Przeróbka BGA.

Jak możesz być świadomy, jest trochę zadania, aby podjąć przeróbkę BGA. Ale ułatwia, jeśli masz specjalistyczny sprzęt do swojej dyspozycji. Ale jeśli musisz zwrócić produkty do naprawy, nie ma powodu, aby się martwić jako takie. Prace naprawcze zaczyna się od pierwszego ogrzewania komponentów BGA. Zapewnia, że ​​topisz części pod spodem.

Szczególna stacja przeróbki jest idealna podczas przeróbki. Jest również idealny dla procesu zadań zawierającego wyspecjalizowany sprzęt, taki jak podgrzewacz podczerwieni, urządzenie próżniowe i monitor termoparowy. Tutaj należy zapewnić tylko usunięcie komponentów BGA. Niewielki błąd może uszkodzić całą deskę.

montażu SMT