Ny Ball Grid Array (BGA) dia fonosana chip compact izay mampiasa baolina solder mba hamoronana fifandraisana matanjaka sy azo itokisana amin'ny birao faritra. Izy io dia manohana ny hakitroky ny pin avo, ny fikorianan'ny famantarana haingana, ary ny fanaraha-maso ny hafanana tsara kokoa ho an'ny fitaovana elektronika maoderina. Ity lahatsoratra ity dia manazava ny fomba fiasan'ny rafitra BGA, ny karazany, ny dingana fivoriambe, ny kilema, ny fanaraha-maso, ny fanamboarana ary ny fampiharana amin'ny antsipiriany.
Topimaso momba ny Ball Grid Array
Ny Ball Grid Array (BGA) dia karazana fonosana chip ampiasaina amin'ny takelaka faritra, izay misy baolina solder kely voalamina ao anaty tabilao mampifandray ny chip amin'ny solaitrabe. Tsy toy ny fonosana taloha miaraka amin'ny tongotra metaly manify, ny BGA dia mampiasa ireo baolina kely ireo mba hanaovana fifandraisana matanjaka sy azo itokisana kokoa. Ao anatin'ilay fonosana, misy substrate misy sosona mitondra famantarana avy amin'ny chip mankany amin'ny baolina solder tsirairay. Rehefa mafana ny birao mandritra ny soldering, ny baolina dia mitsonika ary mifamatotra mafy amin'ny pads eo amin'ny PCB, mamorona fatorana elektrika sy mekanika matanjaka. Ny BGA dia malaza amin'izao fotoana izao satria afaka mampifanaraka teboka fifandraisana bebe kokoa amin'ny toerana kely izy ireo, mamela ny famantarana handeha amin'ny lalana fohy kokoa, ary miasa tsara amin'ny fitaovana mila fanodinana haingana. Izy ireo koa dia manampy amin'ny fanaovana ny vokatra elektronika ho kely kokoa sy maivana kokoa nefa tsy very fampisehoana.
Anatomia an'ny Ball Grid Array
• Ny fitambarana encapsulation dia mamorona ny sosona fiarovana ivelany, miaro ny faritra anatiny amin'ny fahasimbana sy ny tontolo iainana.
• Eo ambanin'izany dia ny silicon maty, izay ahitana ny Chip ny Functional Circuits sy manao ny asa fanodinana rehetra.
• Ny maty dia miraikitra amin'ny substrate miaraka amin'ny soritra varahina izay miasa ho toy ny lalana elektrika mampifandray ny chip amin'ny solaitrabe.
• Eo amin'ny farany ambany dia ny solder ball array, ny Grid ny solder baolina izay mampifandray ny BGA fonosana ny PCB nandritra ny mounting.
BGA Reflow sy Joint Formation Process
• Ny baolina solder dia efa mifamatotra amin'ny farany ambany amin'ny fonosana BGA, mamorona ny teboka fifandraisana ho an'ny fitaovana.
• Ny PCB dia voaomana amin'ny alàlan'ny fampiharana solder Paste amin'ny pads izay hametrahana ny BGA.
• Mandritra ny reflow soldering, ny fivoriambe dia mafana, mahatonga ny solder baolina mba hiempo sy voajanahary mifanaraka amin'ny pads noho ny ambonin'ny fihenjanana.
• Rehefa mihamangatsiaka sy mihamafy ny solder, dia mamorona tonon-taolana matanjaka sy fanamiana izay miantoka ny fifandraisana elektrika sy mekanika eo amin'ny singa sy ny PCB.
BGA PoP Stacking amin'ny PCB
Package-on-Package (PoP) dia fomba fanamboarana mifototra amin'ny BGA izay apetraka mitsangana ny fonosana roa mitsangana mba hamonjy ny toerana misy ny birao. Ny fonosana ambany dia misy ny processeur lehibe, raha ny fonosana ambony dia matetika mitazona fahatsiarovana. Ireo fonosana roa ireo dia mampiasa fifandraisana BGA solder, mamela azy ireo hifanaraka sy hiaraka mandritra ny fizotran'ny reflow mitovy. Ity rafitra ity dia ahafahana manangana fivoriambe voalamina nefa tsy mampitombo ny haben'ny PCB.
Tombontsoa azo avy amin'ny PoP Stacking
• Manampy amin'ny fampihenana ny faritra PCB, mahatonga ny fisehon'ny fitaovana voalamina sy manify azo tanterahina
• Manafohezana ny lalan'ny famantarana eo anelanelan'ny lojika sy ny fahatsiarovana, manatsara ny hafainganam-pandeha sy ny fahombiazana
• Mamela ny fivoriambe misaraka amin'ny fahatsiarovana sy ny fanodinana vondrona alohan'ny stacking
• Ahafahana miovaova fanahafana, manohana ny haben'ny fahatsiarovana samihafa na ny haavon'ny fampisehoana arakaraka ny fepetra takian'ny vokatra
Karazana fonosana BGA
| Karazana BGA | Substrate Material | Pitch | Tanjaka |
|---|---|---|---|
| PBGA (BGA plastika) | Laminate organika | 1.0-1.27 mm | Vidiny ambany, ampiasaina |
| FCBGA (Flip-Chip BGA) | Multilayer henjana | ≤1.0 mm | Hafainganam-pandeha ambony indrindra, ambany indrindra inductance |
| CBGA (Ceramic BGA) | Ceramic | ≥1.0 mm | Fahamendrehana tsara sy fandeferana hafanana |
| CDPBGA (Cavity Down) | vatana novolavolaina miaraka amin'ny lavaka | Miovaova | Miaro ny fahafatesana; fanaraha-maso ny hafanana |
| TBGA (Tape BGA) | Substrate malefaka | Miovaova | Manify, malefaka, maivana |
| H-PBGA (High Thermal PBGA) | Laminate nohatsaraina | Miovaova | Fanaparitahana hafanana ambony |
Tombony azo avy amin'ny Ball Grid Array
Ny hakitroky ny pin ambony kokoa
Ny fonosana BGA dia afaka mitazona teboka fifandraisana maro amin'ny toerana voafetra satria ny baolina solder dia voalamina ao anaty tabilao. Ity famolavolana ity dia ahafahana mampifanaraka lalana bebe kokoa ho an'ny famantarana nefa tsy mahatonga ny chip ho lehibe kokoa.
Fahombiazan'ny herinaratra tsara kokoa
Koa satria ny baolina solder dia mamorona lalana fohy sy mivantana, ny famantarana dia afaka mihetsika haingana kokoa ary tsy dia misy fanoherana loatra. Izany dia manampy ny chip hiasa tsara kokoa amin'ny faritra izay mitaky fifandraisana haingana.
Fanatsarana ny fanaparitahana hafanana
Ny BGA dia manaparitaka hafanana mitovy kokoa satria ny baolina solder dia mamela ny fikorianan'ny hafanana tsara kokoa. Izany dia mampihena ny mety hisian'ny hafanana tafahoatra ary manampy ny chip haharitra ela kokoa mandritra ny fampiasana mitohy.
Fifandraisana mekanika matanjaka kokoa
Ny firafitry ny baolina-to-pad dia mamorona tonon-taolana mafy aorian'ny soldering. Izany dia mahatonga ny fifandraisana ho maharitra kokoa ary tsy dia mety ho tapaka eo ambanin'ny hovitrovitra na hetsika.
Endrika kely sy maivana kokoa
Ny fonosana BGA dia manamora ny fananganana vokatra voalamina satria mampiasa toerana kely kokoa raha oharina amin'ny karazana fonosana taloha.
Dingana amin'ny fivoriambe BGA
• Fanontam-pirinty Solder Paste
Ny stencil metaly dia mametraka ny habetsaky ny solder mametaka eo amin'ny PCB pads. Ny habetsaky ny mametaka tsy tapaka dia miantoka ny haavon'ny mpiara-miombon'antoka sy ny famafazana mety mandritra ny reflow.
• Fametrahana singa
Ny rafitra pick-and-place dia mametraka ny fonosana BGA eo amin'ny pads solder-pasted. Ny pads sy ny baolina solder dia mifanaraka amin'ny alàlan'ny fahamarinan'ny milina sy ny fihenjanana voajanahary mandritra ny reflow.
• Reflow Soldering
Ny birao dia mivezivezy amin'ny alàlan'ny lafaoro reflow mifehy ny mari-pana, izay mitsonika ny baolina solder ary mifamatotra amin'ny pads. Ny mombamomba ny hafanana voafaritra tsara dia manakana ny hafanana tafahoatra ary mampiroborobo ny fananganana tonon-taolana.
• Dingana fampangatsiahana
Ny fivoriambe dia mangatsiaka tsikelikely mba hanamafisana ny solder. Ny fampangatsiahana voafehy dia mampihena ny adin-tsaina anatiny, misoroka ny famoretana ary mampihena ny mety hisian'ny fiforonan'ny banga.
• Fanaraha-maso aorian'ny reflow
Ny fivoriambe vita dia mandalo fanaraha-maso amin'ny alàlan'ny sary X-ray mandeha ho azy, fitsapana scan sisintany, na fanamarinana herinaratra. Ireo fanamarinana ireo dia manamafy ny fampifanarahana mety, ny fananganana tonon-taolana feno ary ny kalitaon'ny fifandraisana.
Common Ball Grid Array Defects
Misalignment - Ny fonosana BGA dia mifindra avy amin'ny toerana marina, ka mahatonga ny baolina solder hipetraka eo afovoany eo amin'ny pads. Ny famindrana be loatra dia mety hitarika ho amin'ny fifandraisana malemy na ny tetezana mandritra ny fiverenana.
Open Circuits - Ny tonon-taolana solder dia tsy mamorona, mamela baolina tapaka amin'ny pad. Matetika izany no mitranga noho ny tsy fahampian'ny solder, ny fametrahana tsy araka ny tokony ho izy, na ny fandotoana pad.
Shorts / Bridges - Ny baolina mpifanolo-bodirindrina dia mifandray tsy nahy amin'ny alàlan'ny solder tafahoatra. Ity lesoka ity dia matetika vokatry ny solder be loatra, ny tsy fitovian-kevitra, na ny hafanana tsy mety.
Voids - Ny paosin'ny rivotra voafandrika ao anatin'ny tonon-taolana solder dia mampihena ny firafiny ary mampihena ny fiparitahan'ny hafanana. Ny banga lehibe dia mety hiteraka tsy fahombiazana eo ambanin'ny fiovan'ny mari-pana na ny enta-mavesatra elektrika.
Cold Joints - Solder izay tsy mitsonika tsara na mando ny pad dia mamorona fifandraisana malemy. Ny mari-pana tsy mitovy, ny hafanana ambany, na ny fampahavitrihana flux mahantra dia mety hitarika amin'ity olana ity.
Baolina tsy hita na latsaka - Ny baolina iray na maromaro dia misaraka amin'ny fonosana, matetika noho ny fikarakarana mandritra ny fivoriambe na ny reballing, na avy amin'ny fiantraikany mekanika tsy nahy.
Vaky tonon-taolana - Solder tonon-taolana tapaka rehefa mandeha ny fotoana noho ny hafanana bisikileta, hovitrovitra, na birao flexing. Ireo triatra ireo dia mampihena ny fifandraisana elektrika ary mety hitarika ho amin'ny tsy fahombiazana maharitra.
Fomba fanaraha-maso BGA
| Fomba fanaraha-maso | Mamantatra |
|---|---|
| Fitsapana herinaratra (ICT / FP) | Misokatra, fohy ary olana fototra amin'ny fitohizan'ny |
| Scan Boundary (JTAG) | Lesoka amin'ny ambaratonga pin sy olana amin'ny fifandraisana nomerika |
| AXI (Fanaraha-maso X-ray mandeha ho azy) | Voids, tetezana, disalignment, ary ny lesoka anatiny |
| AOI (Fanaraha-maso Optical Automatique) | Olana hita maso alohan'ny na aorian'ny fametrahana |
| Fitsapana ara-dalàna | Ny tsy fahombiazan'ny rafitra sy ny fahombiazan'ny birao amin'ny ankapobeny |
BGA Rework sy Repair
• Manafana ny birao mba hampihenana ny fahatairana mafana ary hampihena ny fahasamihafana eo amin'ny PCB sy ny loharano fanafanana. Izany dia manampy amin'ny fisorohana ny fikorontanana na ny fihenam-bidy.
• Ampiharo ny hafanana eo an-toerana amin'ny alàlan'ny rafitra infrared na rivotra mafana. Ny fanafanana voafehy dia manalefaka ny baolina solder nefa tsy manafana ireo singa akaiky.
• Esory ny BGA tsy misy kilema amin'ny fitaovana fanangonana banga raha vao tonga amin'ny teboka mitsonika ny solder. Izany dia manakana ny fanandratana pad ary miaro ny PCB ambonin'ny.
• Diovy ny pads miharihary amin'ny alàlan'ny solder wick na fitaovana fanadiovana micro-abrasive mba hanesorana ny solder sy ny sisa tavela. Ny faritra madio sy fisaka dia miantoka ny famafazana tsara mandritra ny famerenana indray.
• Ampiharo ny solder vaovao na reball ny singa mba hamerenana amin'ny laoniny ny haavon'ny baolina fanamiana sy ny elanelana. Ireo safidy roa ireo dia manomana ny fonosana ho an'ny fampifanarahana marina mandritra ny famerenana manaraka.
• Avereno apetraho ny BGA ary manaova reflow, mamela ny solder hiempo sy hifanaraka amin'ny pads amin'ny alàlan'ny fihenjanana ambonin'ny tany.
• Manaova fanaraha-maso X-ray aorian'ny famerenana mba hanamafisana ny fananganana iraisana, ny fampifanarahana ary ny tsy fisian'ny banga na ny tetezana.
Fampiharana ny BGA amin'ny elektronika
Fitaovana finday
Ny BGA dia ampiasaina amin'ny finday avo lenta sy takelaka ho an'ny processeur, fahatsiarovana, modules fitantanana herinaratra, ary chipset fifandraisana. Ny habeny sy ny hakitroky ny I / O avo dia manohana ny famolavolana manify sy ny fanodinana angon-drakitra haingana.
Solosaina sy solosaina finday
Ny processeur afovoany, ny singa sary, ny chipset, ary ny modules fahatsiarovana haingam-pandeha dia matetika mampiasa fonosana BGA. Ny fanoherana ny hafanana ambany sy ny fahombiazan'ny herinaratra matanjaka dia manampy amin'ny fiatrehana ny asa mitaky asa.
Fitaovana tambajotra sy fifandraisana
Ny routers, switches, base stations, ary modules optika dia miankina amin'ny BGA ho an'ny IC haingam-pandeha. Ny fifandraisana milamina dia ahafahana mitantana famantarana mahomby sy famindrana angon-drakitra azo antoka.
Elektronika ho an'ny mpanjifa
Ny console lalao, fahitalavitra marani-tsaina, fitafiana, fakantsary ary fitaovana an-trano dia matetika misy singa fanodinana sy fahatsiarovana BGA. Ny fonosana dia manohana ny famolavolana voalamina sy ny fahatokisana maharitra.
Automotive Electronics
Ny vondrona fanaraha-maso, ny modules radar, ny rafitra infotainment, ary ny fitaovana elektronika fiarovana dia mampiasa BGA satria mahatohitra ny hovitrovitra sy ny fihovitrovitra mafana izy ireo rehefa mivory tsara.
Rafitra indostrialy sy automatique
Ny mpanara-maso ny hetsika, ny PLC, ny fitaovana robotika, ary ny modules fanaraha-maso dia mampiasa processeur sy fahatsiarovana mifototra amin'ny BGA mba hanohanana ny fandidiana marina sy ny tsingerin'ny adidy lava.
Medical Electronics
Ny fitaovana diagnostika, ny rafitra sary ary ny fitaovana ara-pitsaboana azo entina dia mampiditra BGA mba hahatratrarana ny fahombiazana marin-toerana, ny fivoriambe ary ny fitantanana hafanana tsara kokoa.
Fampitahana BGA, QFP, ary CSP
| Endri-javatra | BGA | QFP | CSP |
|---|---|---|---|
| Pin Count | Tena avo | Antonony | Ambany-antonony |
| Haben'ny fonosana | Compact | Dian-tongotra lehibe kokoa | Tena compact |
| Fanaraha-maso | Mafy | Mora | Antonony |
| Fampisehoana hafanana | Tsara | Salan'isa | Tsara |
| Fahasarotana amin'ny famerenana | Avo | Ambany | Antonony |
| Vidiny | Mety ho an'ny fisehon'ny hakitroka avo lenta | Ambany | Antonony |
| Tsara indrindra ho an'ny | Haingam-pandeha, avo I / O ICs | IC tsotra | Singa kely indrindra |
Famaranana
Ny teknolojia BGA dia manome fifandraisana matanjaka, fampisehoana famantarana haingana, ary fikirakirana hafanana mahomby amin'ny famolavolana elektronika voalamina. Miaraka amin'ny fomba fivoriambe, fanaraha-maso ary fanamboarana mety, ny BGA dia mitazona ny fahamendrehana maharitra amin'ny fampiharana mandroso maro. Ny rafitra, ny fizotrany, ny tanjany ary ny fanamby dia mahatonga azy ireo ho vahaolana fototra ho an'ny fitaovana izay mitaky fandidiana milamina amin'ny toerana voafetra.
Fanontaniana napetraka matetika [FAQ]
Inona no atao hoe baolina solder BGA?
Matetika izy ireo dia vita amin'ny firaka mifototra amin'ny vifotsy toy ny SAC (tin-volafotsy-varahina) na SnPb. Ny firaka dia misy fiantraikany amin'ny mari-pana mitsonika, ny tanjaky ny mpiara-miombon'antoka ary ny faharetana.
Fa maninona no mitranga ny fikorontanan'ny BGA mandritra ny reflow?
Ny Warpage dia mitranga rehefa mivelatra amin'ny tahan'ny samihafa ny fonosana BGA sy ny PCB rehefa manafana izy ireo. Ity fanitarana tsy mitovy ity dia mety hahatonga ny fonosana hiondrika sy hanandratra ny baolina solder amin'ny pads.
Inona no mametra ny BGA kely indrindra azon'ny PCB tohanan'ny PCB?
Ny pitch farafahakeliny dia miankina amin'ny sakan'ny soritry ny mpanamboatra PCB, ny fetran'ny elanelana amin'ny alàlan'ny habeny, ary ny stack-up. Ny pitches kely dia mitaky microvias sy famolavolana HDI PCB.
Ahoana no hanamarinana ny fahamendrehan'ny BGA aorian'ny fivoriambe?
Ny fitsapana toy ny fihodinan'ny mari-pana, ny fitsapana ny hovitrovitra, ary ny fitsapana mitete dia ampiasaina hanehoana ny tonon-taolana malemy, ny triatra, na ny harerahana metaly.
Inona avy ireo fitsipika momba ny famolavolana PCB ilaina rehefa mandeha eo ambanin'ny BGA?
Ny lalana dia mitaky ny fanaraha-maso ny impedance soritra sy ny lamina fialan-tsasatra mety, amin'ny alàlan'ny pad raha ilaina, ary ny fikarakarana tsara ny famantarana haingam-pandeha.
Ahoana no anaovana ny fizotran'ny reballing BGA?
Ny reballing dia manala ny solder taloha, manadio ny pads, mampihatra stencil, manampy baolina solder vaovao, mampihatra flux, ary manafana indray ny fonosana mba hametahana ny baolina mitovy.
