PCB жиналысындағы BGA чипті дәнекерлеу процесі: жоғары тығыздықтағы дизайндағы сенімді қосылыстарды қамтамасыз ету
Доптық гридтер массиві (BGA) Chips қазіргі PIN-кодтың тығыздығы мен ықшам формасы бойынша қазіргі заманғы PCB жинақтарында кеңінен қолданылады. Дегенмен, олардың дәнді доптар, қаптаманың астына орналастырылған, көрнекі тексеруді мүмкін етпей, алдын-ала тексеруді қажет етпейді және ақауларды, шорттарды немесе ашық тізбектерді болдырмау үшін нақты процестерді бақылауды қажет етеді. Төменде ПХД құрастыру кезінде BGA дәнекерлеуіне қол жеткізудің маңызды қадамдары мен әдістері келтірілген.
Алдын ала дәнекерлеуге дайындық: Тазалау және ағын қолдану
Беттік тазалық - бұл BGA дәнекерлеуі үшін, мысалы, май, саусақ іздері немесе тотықтырушы сияқты ластаушы заттар ылғалдандыруды тежеуге және әлсіз буындарға әкелуі мүмкін. PCB төсемі және BGA пакеті плазмалық немесе ультрадыбыстық жүйелерді қолдана отырып, автоматтандырылған тазалаудан өтеді. Плазмалық тазалау иондалған газ экспозициясы арқылы органикалық қалдықтарды жояды, ал ультрадыбыстық тазарту бөлшектерді шығару үшін еріткіш ваннадағы жоғары жиілікті тербелістерді қолданады. Қолмен тазалау үшін изопропил алкогольі (IPA) тампондар қолданылады, содан кейін қалдықтарды жою үшін иондалған су шаю және құрғақ ауа жарылуы және құрғақ ауаны тазарту.
FLUX қосымшасы одақтағыш ағынын ілгерілету және жылыту кезінде тотығуды азайту үшін тазалайды. Таза емес ағын, ол рефлексден кейін минималды қалдық қалдырмайды, әдетте, дәнекерлеудің алдын-ала тазалау қадамдарын болдырмау үшін BGAS үшін қолданылады. FLUX трафаретті немесе ағызу жүйесін қолдана отырып, пеш электродтарына қолданылады, тіпті артық төсемсіз, шашырау немесе шорттар тудыруы мүмкін. BGAS үшін (мысалы, 0,4 мм доптық доп), ағынның көлемі барлық шарларға жүйелі ылғалдандыру үшін ± 10% дейін басқарылады.
BGA пакетін өңдеу электростатикалық разрядтың (ESD) зақымдануын болдырмау үшін антистатикалық сақтық шараларын қажет етеді. Операторлар ESD-қауіпсіз білек белдіктерін киеді және жерге қосылған төсеніштермен жұмыс істейді, ал BGAS орналастырылғанға дейін өткізгіш қаптамада сақталады. Бекітілгенге дейін, BGA 3D рентгендік жүйені немесе үлкейтілетін мамандандырылған джиг көмегімен иілген сымдар мен жетіспейтін шарларды тексереді. Кез-келген ақаулар пакетті қайта құру немесе құрастырудың ақауларының алдын алу үшін түзетіледі.
Шағдарлықты дәнекерлеу: БГА сенімділігі үшін температура профильдерін оңтайландыру
BGAS үшін шағылысудың дәнекерлеуі барлық дәнді доптарды ерітіп, полигондарды ерітіңіз және полктінің немесе ПХД-ны біркелкі сулаңыз. Процесс алдын ала қыздыру аймағынан басталады (мысалы, 25-150 ° C, 60-90 секундтан асады), температураны біртіндеп көтеріп, ағын және буландыратын еріткіштерді іске қосады. Бұл BGA немесе PCB-ді, әсіресе үлкен пакеттерге (> 20 мм шаршы) соғып кетуі мүмкін жылу шокын болдырмайды.
Сұйық аймағы (150-180 ° C 60-120 секундқа), барлық жинақтың жылулық тепе-теңдікке жетуіне мүмкіндік береді. Қуыту кезінде ағындар дәнді доптар мен электродтарда тотығуды азайтады, ылғалдандыруды жақсартады. Қорғасынсыз сатаршыларға (мысалы, SN-AG-Cu-Cu қорытпаларында), жібіту уақыты толығымен ағындарды қосуды қамтамасыз ету үшін ұзартылуы мүмкін, өйткені бұл қорытпаларда эвтектикалық қалайы-қорғасынмен (183 ° C) қарағанда жоғары балқыту нүктелері бар (217-227 ° C).
Шағдарлы ең жоғары температура дәнекерлеу нүктесінен 20-30 ° C-та орнатылады (мысалы, Sn-Ag-Cu үшін 240-250 ° C), барлық шарларды бір уақытта ерітіңіз. Сұйықтықтың (талданған), әдетте, 40-90 секундта, өте қысқа, ал кейбір доптар жартылай қатты қалуы мүмкін, ашық тізбектер; Тым ұзақ және шамадан тыс аралас қосылыс (IMC) өсуі буындарды әлсіретуі мүмкін. Шағдарлық пеште азотты инерсттау тотығуды азайтады, ылғалдандыруды жақсартады және дәнді дүрленеді, олар кейінірек рентген арқылы тексеріледі.
Дәнекерлеуден кейінгі тексеру және қайта өңдеу: ақауларды анықтау және түзету
Автоматтандырылған рентген тексеру (AXI) - BGA дәнекерлеу сапасын бағалаудың негізгі әдісі, дегрюсивті емес. Axi Systems Боғаларды, тураланбаған шарларды немесе ылғалдандырғыштарды анықтау үшін 2D немесе 3D бейнесін пайдаланыңыз. Тиісті талдау үшін, әр допқа жарамсыз аймақ есептеледі, әдетте, салалық стандарттар, әдетте, ef25% -ы сыни қосымшаларға жарамды. 3D Axi дәнді дақылдарды қайта құрады, ол жаста сияқты жасырын ақауларды анықтайды, ол жаста сияқты жасырын ақауларды анықтайды, мұнда доп салқындату кезінде термиялық кеңеюге байланысты төсенішпен жабысады.
Электрлік тестілеу функционалды қосылуды тексеру арқылы рентгендік тексеруді толықтырады. Стурс-столдар (АКТ) немесе ұшатын зонд жүйелері шорттарды тексереді немесе BGA шарлары мен іргелес іздер арасында ашылады. Жоғары жылдамдықты дизайн үшін, уақыт-домендік көріністер үшін (TDR) BGA Escape ізделуін, BGA Escape іздерімен, ауытқулары бар, қабаттардың ауысымы немесе дәндерінің ауысымын көрсете отырып, сигналдың тұтастығы әсер етеді.
Қайта өңдеу процедуралары PCB-ді зақымдамай ақаулы BGAS мекен-жайына қатысты. Қайта өңдеу станциялары қоршаған компоненттерді тазартпай, тазартылмаған ағынды тазартылған қалқанмен қорғау үшін жергілікті қыздыруды (мысалы, инфрақызыл немесе ыстық ауаны) қолданыңыз. BGA вакуумды жинау құралын қолдана отырып алынады, ал электродтар өрілген мыс немесе ұсақталған станцияны қолдана отырып, қалдық дәндерден тазаланады. Жаңа BGA бөлінген көру оптикалық жүйесін немесе ± 5 микронның дәлдігін өлшейтін джобты немесе ± 5 микронның дәлдігін пайдаланып тураланады, содан кейін бастапқы жинақ сияқты профильді қолданады. Қайта өңделгеннен кейін буын жөндеу сапасын растау үшін рентгендік және электрлік тестілеу арқылы қайта тексеріледі.
Алдын ала дәнекерлеуге дайындық, нақты шағылысу және дәнекерлеуді мұқият тексеру арқылы өндірушілер PCB конгресстерінің сенімді, ұзаққа созылатын қосылыстарын қамтамасыз етеді. Бұл әдістердер автомобильдер, қорғасынсыз жауынгерлер және жоғары қабатты депестің міндеттерін шешеді, бұл BGA-ға автомобиль, телекоммуникациялар және аэроғарыш сияқты салалардағы жоғары электрониканың талаптарын қанағаттандыруға мүмкіндік береді.
