مونتاژ BGA
پکیج BGA چیست ؟
BGA، پکیجی از قطعات SMD است که اکثرا در IC های با تعداد پایه ی بالا مشاهده می کنید. این پکیج روشی برای کاهش اندازه قطعه و ادغام تعداد بیشتری از عملکردها در یک ماژول (تراشه ) است.
در یک BGA، پین ها با پدهایی در زیر قطعه جایگزین می شوند، که یک توپ لحیم کاری کوچک به آن چسبیده است. این گوی های لحیم کاری را می توان به صورت دستی یا توسط تجهیزات خودکار قرار داد و با یک فلاکس چسبنده در جای خود نگه داشت.
با توجه به اینکه این پکیج با تراکم بالا و هزینه نسبتا کمتری تولید می شود،این امکان را به ما می دهد تا بهترین و پیچیده ترین بردهای الکترونیکی را با مونتاژ دقیق و لحیم کاری عالی تولید کنیم.
مراحل مونتاژ BGA
فرایند مونتاژ قطعاتی که از پکیج BGA استفاده می کنند مانند مونتاژ قطعات SMD است، با این تفاوت که به دلیل نزدیکی پایه ها و مقیاس کوچک، فرایند مونتاژ بسیار حساس است. مونتاژ قطعات BGA به دلیل حساسیت بالا باید با دستگاه های اتوماتیک مونتاژ SMD مونتاژ شوند. کمی اختلاف یا چرخش قطعه هنگام جای گذاری باعث اتصال نیافتن برخی یا همه پایه ها می شود. عموما قطعات BGA دارای نمودار دمایی خاصی هستند که در تنظیم کوره ی خط مونتاژ آن را در نظر گرفت.
تعمیرات BGA
مرحله ۱:
این مرحله اساسی و یکی از مهمترین مراحل فرآیند دوباره کاری BGA است. قبل از شروع فرآیند تعمیر، برای BGA و PCB بسیار مهم است که بدون رطوبت باشند. در این مرحله PCB با پیروی از استانداردهای JEDEC پخت می شود. پخت PCB تمام رطوبت را از بین می برد و آن را از “پاپ کورنینگ” نجات می دهد، که BGA را غیرقابل استفاده می کند. «پاپ کورن» اصطلاحا به رطوبتی گفته می شود که در طول زمان هنگامی که شرایط نگهداری BGA رعایت نشود به لایه های داخلی IC نفوذ می کند. این رطوبت هنگامی که در معرض حرارت بالا قرار می گیرد بخار می شود و مانند باز شدن پاپ کورن به BGA آسیب می رساند.
مرحله 2:
پس از خشک شدن PCB، جدا کردن BGA بی خطر است. دمونتاژ با استفاده از تجهیزات پیشرفته انجام می شود. این فرآیند از پروفایل های حرارتی سفارشی برای هر BGA و PCB استفاده می کند. این کار توسط پرسنل آموزش دیده انجام می شود که دستورالعمل های ساخت را دقیق دنبال می کنند.
بیشتر بخوانید : آموزش تعمیرات برد الکترونیکی
مرحله 3:
پخت BGA: این مرحله اختیاری است، به این معنی که تصمیم برای انجام این مرحله بستگی به شرایط دارد. اگر BGA فقط از یک PCB پخته شده جدا شود، دیگر نیازی به این فرآیند نیست. از طرف دیگر، اگر BGA در معرض رطوبتی بیشتر از درجه رطوبت خود قرار گیرد، این مرحله ضروری است. معمولا BGAها در دمای 125 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت پخته می شوند.
مرحله 4:
این مرحله به طور کلی زیر میکروسکوپ انجام می شود. قلع باقیمانده برداشته می شود و BGA تمیز می شود. در این مرحله نهایت دقت را به عمل می‌آورد که آسیبی به PCB یا قطعات روی برد وارد نشود. در این مرحله تراشه به حالت اولیه خود مانند قبل از پخت برمی گردد.
جهت سفارش مونتاژ BGA و تولید برد الکترونیکی با شرکت رویال صنعت سامانه تماس بگیرید.
مزایا و معایب استفاده از پکیج BGA
تکنولوژی BGA یا همان Ball Grid Array که از آرایه ای از توپ های لحیم کاری برای اتصال الکتریکی استفاده می کند، چندین مزیت را ارائه می دهد:
- این پکیج امکان مونتاژ تخته هایی با ضخامت کمتر را فراهم می کند. این برای ساخت محصولات الکترونیکی ظریف مانند تلفن های هوشمند و تبلت ها مفید است.
- آنها به ندرت نیاز به تعمیر و نگهداری دارند.
- پکیج پایداری است زیرا هیچ پایه ای وجود ندارد که بتوان آن را خم کرد و شکست.
- بهبود عالی در عملکرد حرارتی و الکتریکی واستفاده موثر از فضای مدار چاپی
مشکل اصلی استفاده از پکیج های BGA این است که استفاده از قسمت زیرین تراشه به این معنی است که دسترسی مستقیم به اتصالات امکان پذیر نیست و لحیم کاری، دمونتاژ و بازرسی را دشوارتر می کند. با این حال، با تجهیزات تولید شده، غلبه بر این مسائل آسان است و قابلیت اطمینان و عملکرد کلی را می توان بهبود بخشید.
بیشتر بخوانید : لحیم کاری قطعات smd
انواع BGA
MAPBGA – Moulded Array Process Ball Grid Array :
این پکیج BGA برای دستگاه با کارایی پایین تا متوسط که نیاز به بسته‌بندی با اندوکتانس کم، سهولت نصب روی سطح دارند، طراحی شده است. این یک گزینه کم هزینه با ابعاد کوچک و سطح بالایی از قابلیت اطمینان را ارائه می دهد.
PBGA – Plastic Ball Grid Array :
این پکیج BGA برای دستگاه‌های با کارایی متوسط تا بالا که به اندوکتانس کم، سهولت نصب روی سطح، هزینه نسبتاً کم نیاز دارند و در عین حال سطوح بالایی از قابلیت اطمینان را نیز حفظ می‌کنند، در نظر گرفته شده است. دارای لایه‌های مسی اضافی در زیرلایه است که افزایش سطوح اتلاف توان را امکان‌پذیر می‌سازد.
TEPBGA – Thermally Enhanced Plastic Ball Grid Arra :
این پکیج سطوح اتلاف حرارت بسیار بالاتری را فراهم می کند. از صفحات مسی ضخیم در زیرلایه استفاده می کند تا گرما را از قالب به مدار چاپی منتقل کند.
TBGA – Tape Ball Grid Array :
این پکیج یک راه حل در سطح متوسط تا بالا برای بردهایی است که نیاز به عملکرد حرارتی بالا بدون هیت سینک خارجی دارند.
PoP – Package on Package :
این پکیج ممکن است در برنامه هایی استفاده شود که در آن فضا در بالاترین سطح اهمیت قرار دارد. این پکیج اجازه می دهد تا یک بسته حافظه را روی یک دستگاه پایه قرار دهید
سوالات متداول
BGA، پکیجی از قطعات SMD است که اکثرا در IC های با تعداد پایه ی بالا مشاهده می کنید. این پکیج روشی برای کاهش اندازه قطعه و ادغام تعداد بیشتری از عملکردها در یک ماژول (تراشه ) است.
مشکل اصلی استفاده از پکیج های BGA این است که استفاده از قسمت زیرین تراشه به این معنی است که دسترسی مستقیم به اتصالات امکان پذیر نیست و لحیم کاری، دمونتاژ و بازرسی را دشوارتر می کند.
شرکت رویال صنعت سامانه با توجه به دانش بنیان بودن و تفاهم نامه هایی که با شرکت های معتبر حمل و نقل و ترخیص کالا منعقد کرده است سفارشات شما را در سریع ترین زمان و با قابلیت اطمینان بالا به داخل کشور وارد می کند.