Объяснение полейки и рентгеновского осмотра упаковки BGA

Поскольку электронные устройства продолжают уменьшаться в размерах, в то время как растут в функциональной сложности,Прогресс в технологии очень большой интеграции масштаба (VLSI) предъявил растущие требования к количеству интерфейсов ввода/вывода (I/O) и размерам компонентовОпаковки с Ball Grid Array (BGA) стали идеальным решением для решения этих проблем, предлагая высокую плотность взаимосвязей и преимущества миниатюризации.

Интегрированные схемы BGA, от нескольких до более пятисот, стали повсеместными в современных продуктах, включая мобильные устройства, персональные компьютеры и различные коммуникационные устройства.В этой статье подробно рассматривается технология упаковки BGA, включая ее основные концепции, характеристики, типы, процессы сварки и методы рентгеновской инспекции.

Упаковки BGA и PoP: понятия объяснены

The Ball Grid Array (BGA) is a surface-mount device (SMD) packaging technology that uses an array of solder balls on the package underside to establish electrical connections with printed circuit boards (PCBs)Эти сварные шарики соединяются с чипом через металлические провода, что позволяет передавать сигнал между чипом и печатными пластинами.

Существует две общие структуры пакетов BGA:

• Проводные связи BGA:В этой конфигурации чип соединяется с подложкой через тонкие металлические провода, которые затем направляются к массиву сварных шаров через металлические следы на подложке.
• Flip Chip BGA:Эта конструкция устанавливает чип прямо вверх ногами на подложку, соединяя через паяльные шарики без соединения проволоки.увеличение скорости передачи сигнала.

По сравнению с традиционными двойными встроенными (DIP) или плоскими пакетами, BGA предлагает больше соединений I / O и более короткие расстояния от чипа до сварного шара, обеспечивая превосходную производительность в высокочастотных приложениях.

Технология пакета на пакете (PoP)

Package on Package (PoP) представляет собой технологию сборки, которая объединяет несколько чипов или компонентов в одном пакете.такие как процессоры с паровкой с модулями памятиЭтот подход значительно сокращает требования к пространству на ПКБ, минимизируя при этом проблемы целостности сигнала, тем самым улучшая общую производительность платы.

Преимущества PoP:

• Уменьшение размера компонента
• Более низкие общие затраты
• Упрощенная сложность платы

Среди всех типов упаковки BGA остается наиболее популярным выбором в отрасли для устройств с высоким уровнем В/В.

Ключевые характеристики упаковки BGA

Широкое распространение упаковки BGA обусловлено ее примечательными особенностями:

• Высокое количество штифтов:Содержит многочисленные пины В/В для сложных конструкций цепей
• Никаких проблем с изгибом булавки:Сварные шариковые соединения устраняют традиционные проблемы с деформацией штифтов
• Высокая плотность взаимосвязей:Тонкий распорядок паяльных шаров позволяет увеличить миниатюризацию
• Уменьшенное пространство на доске:Занимает меньшую площадь, чем другие пакеты с эквивалентным количеством В/В
• Низкая индуктивность:Более короткие пути подключения улучшают качество сигнала
• Свойства самовыравнивания:Поверхностное напряжение расплавленных паяльных шаров автоматически корректирует расположение во время повторного потока
• Низкое тепловое сопротивление:Улучшает рассеивание тепла для предотвращения перегрева

Виды упаковки BGA

Рынок предлагает несколько типов пакетов BGA, в том числе:

• Площадь:Особенности: пластиковая инкапсуляция, стекло-эпоксидные ламинатные субстраты и выгравированные следы меди с предварительно сформированными запорными шарами
• BGA с высокой тепловой производительностью (HLPBGA):Включает металлические крышки для повышенного рассеяния тепла с низким профилем конструкций
• Лента BGA (TBGA):Использует гибкие подложки с отличными электрическими и механическими свойствами
• Высокопроизводительная BGA (H-PBGA):Проектирован для высокопроизводительных приложений с превосходным управлением теплом

Процессы сварки BGA

В процессе сборки печатных пластин компоненты BGA подвергаются сварке в печах с повторным сваркой, где шарики сварки плавятся, образуя электрические соединения.

Критические соображения по сварке:

• Достаточное нагревание обеспечивает полное плавление всех паяльных шаров для надежных соединений
• Поверхностное напряжение поддерживает выравнивание упаковки до затвердевания сварки
• Точный состав сплава сварки и контроль температуры предотвращают слияние шариков при сохранении разделения

Совместная инспекция BGA Solder

Обычная оптическая проверка не может оценить скрытые BGA сварные соединения под компонентами.поскольку он проверяет проводимость только во время испытания, не предсказывая долговечность суставов..

Рентгеновский осмотр:

Рентгеновская технология позволяет неразрушающе исследовать скрытые соединительные устройства сварки.предлагает различные методологии испытаний, включая ручное, автоматизированная оптическая инспекция (AOI) и автоматизированная рентгеновская инспекция.

Процедуры переработки BGA

Неисправные компоненты BGA требуют тщательного удаления путем локального нагрева, чтобы расплавить лепящие соединения.и вакуумные механизмы подъемаТочный термический контроль защищает соседние компоненты во время переработки.

Заключение

Компоненты BGA получили широкое распространение в электронной промышленности как для массового производства, так и для прототипирования.БГА упаковка эффективно управляет сложностью макетов, предлагая при этом более высокий I/O в ограниченных пространствах, что делает ее незаменимой для сложных, компактные электронные конструкции.