¿Cómo funciona la soldadura BGA?: La ultima guia

Ball Grid Array (BGA) El empaquetado se ha convertido en una de las técnicas más populares para circuitos integrados que requieren altos recuentos de entrada/salida.. El empaquetado BGA ofrece ventajas sobre otros métodos gracias a su capacidad de interconexión de alta densidad.. A medida que aumenta la complejidad del circuito integrado, con un crecimiento implacable en el número de pines y puertas, BGA surge como una solución de embalaje óptima que equilibra coste y rendimiento. En esta guía, we will explain BGA soldering – the process of attaching BGA packages to printed circuit boards. Cubriremos cómo funciona la soldadura BGA., inspección de juntas de soldadura, y procedimientos de retrabajo. Al comprender el proceso de soldadura Ball Grid Array, sus desafíos, y soluciones, Los fabricantes pueden utilizar eficazmente esta avanzada tecnología de embalaje..

¿Qué es BGA?

BGA es un tipo único de embalaje de montaje en superficie, que se utiliza para circuitos integrados donde la electrónica componentes de smd están fijados y montados en la superficie de la placa de circuito impreso SMT. BGA presenta cables en forma de bola que se distribuyen en matrices en la parte inferior del paquete.. Y el conjunto de bolas en realidad recibe su nombre porque es un conjunto de bolas de metal o aleación que está dispuesto en una cuadrícula..

Paquetes BGA se utilizan para montar dispositivos de forma permanente. Tiene la capacidad de proporcionar más pines de interconexión en los que puede colocar paquetes en línea planos o dobles.. Los pines que se utilizan en esta tecnología son bolas de soldadura dispuestas en un patrón. (generalmente un patrón en forma de cuadrícula) en la superficie inferior del paquete. Esto se está haciendo para aumentar el área de conexiones en lugar de solo la periferia.. Lo más interesante, con soldadura BGA, puede obtener el beneficio de utilizar toda la superficie inferior del dispositivo en lugar de utilizar solo el perímetro.

Esta es una técnica que se está utilizando en varios productos electrónicos para montar diferentes circuitos integrados como FPGAs, fichas WiFi, y FPGA, etc.. Aún más, estos paquetes también se utilizan en dispositivos RAM, Chipsets de PC, y microcontroladores.

¿Cómo funciona la soldadura BGA?

primero, Se aplica pasta de soldadura a la almohadillas para PCB donde las bolas de soldadura BGA harán contacto. La soldadura en pasta generalmente se dispensa a través de una plantilla o un proceso de serigrafía para garantizar una aplicación precisa y repetible..

Luego, El componente BGA está colocado con precisión y fijado temporalmente en su lugar en la PCB.. Esto se hace utilizando equipos de recogida y colocación con control de movimiento X-Y de alta precisión y sistemas de alineación óptica.. La alineación adecuada es fundamental.

Luego, la tarjeta de circuito impresoUNA se envía a través de un horno de reflujo con un perfil de temperatura definido. La pasta de soldadura se derrite, Las bolas de soldadura del BGA se derriten y se fusionan con las almohadillas de PCB., formando las uniones de soldadura. El perfil debe estar lo suficientemente caliente para hacer refluir la soldadura sin dañar los componentes..

Último, después de enfriar, Las uniones de soldadura se inspeccionan para garantizar una formación adecuada y sin defectos.. Cualquier retrabajo necesario se completa utilizando equipos y procedimientos de retrabajo BGA especializados..

Inspección de juntas de soldadura BGA

Cuando se introdujeron por primera vez los paquetes de matriz de rejillas de bolas, Había incertidumbre sobre cómo verificar las uniones de soldadura., ya que no son visibles debajo del componente. No se pudieron utilizar los métodos tradicionales de inspección óptica.. también, Las pruebas eléctricas carecen de confiabilidad ya que solo reflejan la conductividad eléctrica del BGA en el momento específico de la prueba.. Este método no logra anticipar la durabilidad a largo plazo de la soldadura., lo que puede provocar fallos en la unión soldada con el tiempo.

Para inspeccionar verdaderamente las uniones de soldadura BGA, se requirió una técnica de imágenes de rayos X. Los rayos X pueden penetrar el componente y capturar imágenes de las juntas ocultas.. Así, La inspección por rayos X se volvió esencial para el control de procesos y el aseguramiento de la calidad al ensamblar placas con BGA.. inspección de rayos x Proporciona la confianza necesaria al verificar que todas las juntas estén completa y adecuadamente formadas.. con rayos x, Los fabricantes pueden validar sus procesos BGA y garantizar la confiabilidad a largo plazo exigida a estas interconexiones ocultas..

Retrabajo BGA

Cuando se descubre que un componente del conjunto de rejilla de bolas está defectuoso, se requiere un proceso de reelaboración para eliminarlo y reemplazarlo. Las uniones de soldadura deben fundirse con cuidado sin alterar los componentes vecinos.. Esto se logra usando una estación de retrabajo BGA., que utiliza calor y flujo de aire específicos.

Un precalentador de infrarrojos calienta suavemente la placa desde abajo para minimizar el choque térmico. Un termopar monitorea las temperaturas en tiempo real. Una herramienta de vacío levanta el paquete BGA una vez que ha refluido. Los estrictos controles de proceso son vitales para el éxito:

• Haga coincidir las aleaciones de soldadura para garantizar la compatibilidad de las juntas
• Equilibre la fuerza de la adherencia del adhesivo para realizar ajustes de posicionamiento
• Siga de cerca los perfiles térmicos prescritos
• Utilice la configuración de flujo de aire mínima requerida
• Eleve BGA lentamente después del reflujo, evitando frotar
• Seleccione el tamaño de boquilla que coincida con el componente

Con experiencia y procedimientos disciplinados., reelaborar los BGA puede volverse confiable. Pero exige gran precisión y cuidado para evitar daños colaterales.. Procesos bien ajustados, herramientas especializadas, y la habilidad del operador son factores clave para lograr resultados de retrabajo de BGA de calidad.

Pensamientos finales

Implementación de soldadura BGA robusta, inspección, y los procesos de reelaboración requieren inversiones en técnicas especializadas, equipo, y formación de operadores. Pero los beneficios del empaque BGA de mayor densidad hacen que este esfuerzo valga la pena en términos de calidad y rendimiento.. Con experiencia en impresión de precisión., colocación precisa, reflujo perfilado, inspección de rayos x, y retrabajo controlado, Fabricantes como MOKO Technology permiten a los clientes aprovechar al máximo los BGA en aplicaciones críticas.. Como proveedor líder de ensamblaje de PCB con casi 20 años de experiencia, MOKO se especializa en tecnología avanzada de soldadura Ball Grid Array. Contáctenos hoy para discutir su proyecto BGA particular y sus requisitos de ensamblaje.