Huvitav

Kuidas pallivõrgu massiive jootma

 Kuidas pallivõrgu massiive jootma

Esmapilgul võivad pallivõrgu massiivide jootmine BGA-d olla keerulised, kuna PCB-le jootvad jootepallid asuvad BGA korpuse enda ja trükkplaadi vahel.

Siiski on tõestatud, et BGA-sid kasutavad PCB-d töötavad ja toimivad hästi. Võib juhtuda, et jootmisprotsessi ja muid PCB-sõlme alasid tuleb veidi muuta, kuid on leitud, et BGA-de kasutamisest saadav kasu on nii töökindluse kui ka jõudluse osas üsna märkimisväärne.

Ball Grid Array, BGA võeti kasutusele tänu sellele, et paljude žetoonide arv on märkimisväärselt tõusnud. Selliste kandurite nagu Quad Flat Pack nööpnõelad muutusid väga õrnaks ja neid oli lihtne kahjustada. Ka PCB-marsruutimine oli paljude juhtmete vahetu läheduse tõttu keeruline. Kiibi kogu ala kasutamine lahendas habras kiibijuhtmete tiheduse küsimused ühe korraga.

BGA komponendid pakuvad palju paremat lahendust paljudele plaatidele, kuid PCA montaaži protsessis tuleb BGA komponentide jootmisel olla ettevaatlik, et tagada BGA õige jootmine, et kõik vuugid oleksid õigesti tehtud.

Mis on pallivõrgu massiiv?

Ball Grid Array ehk BGA on pakettidest, näiteks neljakordne pakk, hoopis erinev pakett. BGA paketi tihvtid on paigutatud ruudustikusse ja sellest tulenebki nimi. Lisaks sellele kasutatakse ühenduste jaoks traditsioonilisemate traadist tihvtide asemel hoopis jootepallidega padjakesi. Trükiplaadil, PCB-l, millele BGA-komponendid tuleb paigaldada, on vajaliku ühenduvuse tagamiseks sobiv komplekt vaskpadjaid.

BGA paketid pakuvad oma neljarattaliste konkurentidega võrreldes palju eeliseid ja seetõttu kasutatakse neid üha enam elektroonikaahelate tootmiseks:

  • Parem PCB disain tänu väiksemale rööbastee tihedusele: Rööbastee tihedus paljude pakkide, näiteks neljakordse pakkide ümbruses muutub tihvtide väga läheduse tõttu väga suureks. BGA hajutab kontaktid kogu pakendi piirkonnas, vähendades probleemi oluliselt.
  • BGA pakett on vastupidav: Pakenditel, nagu neljakordne pakk, on väga peened tihvtid ja isegi kõige ettevaatlikum käitlemine võib neid kergesti kahjustada. Neid on peaaegu võimatu parandada, kui tihvtid on nende väga peene kõveruse tõttu painutatud. BGA-d seda ei kannata, kuna ühendusi pakuvad padjad, millel on BGA-jootepallid ja mida on väga raske kahjustada.
  • Madalam soojustakistus: BGA-d pakuvad ränikiibi enda vahel madalamat soojustakistust kui neljarattalised seadmed. See võimaldab pakendi sees oleva integraallülituse tekitatud soojust juhtida seadmest kiiremini ja tõhusamalt PCB-le.
  • Parem kiire jõudlus: Kuna juhid asuvad kiibikandja alumisel küljel. See tähendab, et kiibis olevad juhtmed on lühemad. Vastavalt sellele on soovimatud plii induktiivsuse tasemed madalamad ja sel viisil suudavad Ball Grid Array seadmed pakkuda kõrgemat jõudlust kui nende QFP analoogid.

BGA jootmisprotsess

Üks algseid kartusi BGA-komponentide kasutamise ees oli nende jootavus ja see, kas BGA-komponentide jootmist saab muuta sama usaldusväärseks kui jootmise kavandamine, kasutades traditsioonilisemaid ühendusvorme. Kuna padjad on seadme all ega ole nähtavad, on vaja tagada õige protsessi kasutamine ja see on täielikult optimeeritud. Muret valmistasid ka ülevaatus ja ümbertöötamine.

Õnneks on BGA jootetehnikad osutunud väga töökindlaks ja kui protsess on õigesti seadistatud, on BGA jootetava töökindlus tavaliselt kõrgem kui neljatooliste pakkide puhul. See tähendab, et iga BGA-komplekt kipub olema usaldusväärsem. Seetõttu on selle kasutamine nüüd laialt levinud nii masstootmises PCB-montaažis kui ka PCB-prototüübis, kus töötatakse välja vooluahelaid.

BGA jootmisprotsessi jaoks kasutatakse tagasivoolutehnikaid. Selle põhjuseks on see, et kogu komplekt tuleb viia temperatuurini, mille jooksul jootmine sulab BGA komponentide endi all. Seda on võimalik saavutada ainult tagasivoolutehnika abil.

BGA jootmiseks on pakendil olevatel jootepallidel väga hoolikalt kontrollitud jootekogus ja jootmisprotsessis kuumutades sulab see joote. Pindpinevus põhjustab sulajootet, mis hoiab pakendit trükkplaadiga õiges joonduses, samal ajal kui jootmine jahtub ja tahkub.

Joodisulami koostis ja jootmistemperatuur valitakse hoolikalt nii, et jootmine ei sulaks täielikult, vaid jääks poolvedelaks, võimaldades igal kuulil naabritest eraldi püsida.

BGA jootmise ühine kontroll

BGA kontroll on üks PCB kokkupaneku valdkondadest, mis on BGA esmakordsel kasutuselevõtmisel tekitanud märkimisväärset huvi.

BGA-kontrolli ei saa tavalisel viisil saavutada otsese optilise tehnika abil, sest ilmselgelt on jootekohad BGA-komponentide all ja neid pole näha.

Esmakordsel kasutuselevõtul tekitas see tehnoloogia osas märkimisväärset muret ja paljud tootjad tegid katseid, et tagada BGA-komponentide rahuldav jootmine. BGA komponentide jootmise põhiprobleem on see, et tuleb rakendada piisavalt soojust, et kõik võrgus olevad pallid sulaksid piisavalt, et kõik BGA jootekohad oleksid rahuldavalt valmistatud.

Elektritõhususe kontrollimisega ei saa jootekohti täielikult testida. Kuigi see BGA jootmisprotsessi testivorm näitab sel ajal juhtivust, ei anna see täielikku pilti BGA jootmisprotsessi õnnestumisest. Võimalik, et vuuk ei pruugi olla piisavalt tehtud ja aja jooksul see ebaõnnestub. Selle jaoks on ainus rahuldav katsemeetod BGA-kontrolli vorm röntgenkiirte abil. See BGA-kontrollimise vorm on võimeline vaatama seadet allpool jootetud ühenduskohta. Automaatse röntgenülevaatuse tulemusena sai AXI peamiseks tehnoloogiaks BGA-sid sisaldavate PCB-sõlmede kontrollimiseks. Õnneks leitakse, et kui jootmismasina soojusprofiil on õigesti seadistatud, jootavad BGA komponendid väga hästi ja vähe probleeme BGA jootmisprotsessiga.

BGA ümbertöötamine

Nagu arvata võib, pole BGA-sõlmede ümbertöötamine lihtne, kui pole olemas õiget varustust. Kui kahtlustatakse, et BGA komponent on vigane, on seadme võimalik eemaldada. See saavutatakse BGA-komponendi lokaalse kuumutamisega selle all oleva jootmise sulatamiseks.

BGA ümbertöötamise protsessis saavutatakse küte sageli spetsiaalses ümbertöötlusjaamas. See sisaldab infrapunakütteseadmega varustatud rakist, termopaari temperatuuri jälgimiseks ja vaakumseadet pakendi tõstmiseks. Suurt hoolt on vaja tagada, et ainult BGA kuumutatakse ja eemaldatakse. Teisi läheduses olevaid seadmeid tuleb võimalikult vähe mõjutada, vastasel juhul võivad need kahjustuda.

BGA tehnoloogia üldiselt ja eriti BGA jootmisprotsess on alates esmakordsest kasutuselevõtust osutunud väga edukaks. Need on nüüd lahutamatu osa PCB monteerimisprotsessist, mida enamikus ettevõtetes kasutatakse masstootmiseks ja PCB prototüübi monteerimiseks.


Vaata videot: Стиральная машина рвет вещи. Посторонние предметы попавшие в барабан (August 2021).