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बीजीए रखरखाव का अनुभव और कौशल

मार्च 11, 2023

BGA में प्रमुख कदम असेंबली के मुद्दे रिवर्क तापमान प्रोफाइल स्थापित करना स्वच्छ माउंट स्थान माउंट डिवाइस अधिकांश निर्माता इस बात से सहमत हैं कि बॉल ग्रिड ऐरे (BGA) उपकरणों के निर्विवाद लाभ हैं। हालांकि, इस तकनीक में कुछ समस्याओं को लागू करने के बजाय आगे चर्चा की जानी बाकी है। तुरंत, क्योंकि सोल्डर सिरों को ट्रिम करना मुश्किल है। बीजीए की इंटरकनेक्ट अखंडता का परीक्षण केवल एक्स-रे या इलेक्ट्रिकल टेस्ट सर्किट विधियों द्वारा किया जा सकता है, जो दोनों महंगे और समय लेने वाले हैं। डिजाइनरों को बीजीए की प्रदर्शन विशेषताओं को समझने की जरूरत है, जो पहले के SMDs के समान हैं। PCB डिज़ाइनर को पता होना चाहिए कि निर्माण प्रक्रिया में बदलाव होने पर डिज़ाइन को कैसे संशोधित किया जाए। निर्माताओं के लिए, विभिन्न प्रकार के BGA पैकेजों और परिणामी प्रक्रिया में बदलाव से निपटने की चुनौती है। उपज में सुधार करने के लिए, असेंबलरों को BGA उपकरणों को संभालने के लिए एक नया मानक स्थापित करने पर विचार करना चाहिए। अंत में, BGA पुनर्कार्य कर्मी अधिक लागत-प्रभाव की कुंजी हो सकते हैं। सक्रिय असेंबली। दो सबसे आम बीजीए पैकेज प्लास्टिक बीजीए (पीबीजीए) और सिरेमिक बीजीए (सीबीजीए) हैं। पीबीजीए में फ़्यूज़िबल सोल्डर बॉल हैं, आमतौर पर 0.762 मिमी व्यास, जो पैकेज और पीसीबी के बीच 0.406 मिमी उच्च सोल्डर संयुक्त तक गिर जाता है। रिफ्लो के दौरान (आमतौर पर 215 ° C)। CBGA घटकों और मुद्रित बोर्डों पर गैर-पिघलने वाली सोल्डर गेंदों का उपयोग करता है (वास्तव में, इसका गलनांक रिफ्लो सोल्डरिंग के तापमान से बहुत अधिक होता है)। सोल्डर गेंदों का व्यास 0.889 मिमी है, और ऊंचाई अपरिवर्तित बनी हुई है। एक तीसरे प्रकार का बीजीए पैकेज टेप बॉल ग्रिड ऐरे (टीबीजीए) पैकेज है, जो अब उच्च प्रदर्शन असेंबलियों में तेजी से उपयोग किया जाता है जहां हल्के और पतले उपकरणों की आवश्यकता होती है। पॉलीमाइड वाहक टेप, टीबीजीए में 700 से अधिक आई/ओ लीड हो सकते हैं। टीबीजीए को मानक स्क्रीन-मुद्रित सोल्डर पेस्ट और पारंपरिक इन्फ्रारेड रिफ्लो विधियों का उपयोग करके संसाधित किया जा सकता है। असेंबली समस्याएं बीजीए असेंबली का बड़ा फायदा यह है कि, यदि असेंबली विधि सही है , उपज पारंपरिक उपकरणों की तुलना में अधिक है। यह इस तथ्य के कारण है कि इसमें कोई लीड नहीं है, जो घटकों के संचालन को सरल करता है, इस प्रकार डिवाइस को नुकसान की संभावना को कम करता है: टिन-अवशोषित बद्धी का उपयोग सुरक्षित रूप से और अवशिष्ट सोल्डर पेस्ट को प्रभावी ढंग से हटा दें। बीजीए रिफ्लो प्रक्रिया एसएमडी रिफ्लो प्रक्रिया के समान है, लेकिन बीजीए रिफ्लो के लिए सटीक तापमान नियंत्रण और प्रत्येक घटक के लिए एक आदर्श तापमान प्रोफ़ाइल की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, अधिकांश रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान पैड पर बीजीए डिवाइस स्व-संरेखित होते हैं। इसलिए, व्यावहारिक दृष्टिकोण से, बीजीए को एसएमडी को असेंबल करने के लिए उपकरण के साथ इकट्ठा किया जा सकता है। हालांकि, चूंकि बीजीए का सोल्डर जोड़ अदृश्य है, इसलिए इसका उपयोग सोल्डर पेस्ट को ध्यान से देखा जाना चाहिए। सोल्डर पेस्ट एप्लिकेशन की सटीकता, विशेष रूप से सीबीजीए के लिए, असेंबली उपज को सीधे प्रभावित करेगी। एसएमडी उपकरणों को आम तौर पर कम उपज के साथ इकट्ठा करने की अनुमति दी जाती है क्योंकि वे जल्दी और सस्ते होते हैं, जबकि बीजीए डिवाइस करते हैं इस तरह के फायदे नहीं हैं। पहली पास दर में सुधार करने के लिए, कई बड़े पैमाने पर बीजीए असेंबलरों ने निरीक्षण प्रणाली और जटिल पुनर्विक्रय उपकरण खरीदे हैं। रिफ्लो से पहले सोल्डर पेस्ट एप्लिकेशन और घटक प्लेसमेंट का निरीक्षण करना, रिफ्लो के बाद निरीक्षण करने की तुलना में अधिक लागत प्रभावी है, जो है कठिन और महंगे उपकरण की आवश्यकता होती है। सोल्डर पेस्ट का सावधानीपूर्वक चयन आवश्यक है क्योंकि सोल्डर पेस्ट की संरचना हमेशा बीजीए असेंबली के लिए आदर्श नहीं होती है , विशेष रूप से पीबीजीए असेंबली के लिए। आपूर्तिकर्ता को यह सुनिश्चित करने के लिए बनाया जाना चाहिए कि उनका सोल्डर पेस्ट सोल्डर संयुक्त आवाज नहीं बनाता है। इसी प्रकार, यदि पानी घुलनशील सोल्डर पेस्ट का उपयोग किया जाता है, तो पैकेज प्रकार का चयन करने के लिए देखभाल की जानी चाहिए। क्योंकि पीबीजीए संवेदनशील है नमी के लिए, असेंबली से पहले प्रीकंडीशनिंग उपाय किए जाते हैं। यह अनुशंसा की जाती है कि सभी पैकेजों को पूरी तरह से इकट्ठा किया जाए और 24 घंटे के भीतर सोल्डर किया जाए। डिवाइस को एंटीस्टैटिक सुरक्षात्मक बैग से बहुत लंबे समय तक छोड़ने से डिवाइस को नुकसान हो सकता है। सीबीजीए नमी के प्रति संवेदनशील नहीं है , लेकिन ध्यान रखा जाना चाहिए। एक बीजीए को फिर से काम करने के लिए बुनियादी कदम वही हैं जो एक पारंपरिक एसएमडी को फिर से काम करने के लिए हैं:

प्रत्येक घटक के लिए एक तापमान प्रोफ़ाइल स्थापित करें; घटक को हटा दें; अवशिष्ट सोल्डर पेस्ट को हटा दें और क्षेत्र को साफ करें; एक नया BGA उपकरण माउंट करें। कुछ मामलों में, BGA उपकरणों का पुन: उपयोग किया जा सकता है; रिफ्लो सोल्डरिंग। बेशक, इन तीन मुख्य प्रकार के बीजीए को प्रक्रिया में थोड़ा अलग समायोजन की आवश्यकता होती है। सभी बीजीए के लिए, तापमान प्रोफ़ाइल की स्थापना का काफी महत्व है। इस कदम से दूर करने का कोई प्रयास नहीं किया जाना चाहिए। यदि तकनीशियन करता है सही उपकरण नहीं है और विशेष रूप से प्रशिक्षित नहीं है, उसे अवशिष्ट सोल्डर पेस्ट को हटाने में मुश्किल होगी। खराब ढंग से डिज़ाइन किए गए डीसोल्डरिंग ब्रैड का लगातार उपयोग, खराब प्रशिक्षित तकनीशियनों के साथ मिलकर, सब्सट्रेट और सोल्डर मास्क को नुकसान पहुंचा सकता है। तुलना की गई पारंपरिक SMD के साथ, BGA में तापमान नियंत्रण के लिए बहुत अधिक आवश्यकताएं होती हैं। पूरे BGA पैकेज को सोल्डर जोड़ों को फिर से प्रवाहित करने के लिए धीरे-धीरे गर्म किया जाना चाहिए। यदि तापमान, तापमान रैंप दर और होल्ड टाइम (2 ° C / s से 3 ° C / s) ) कड़ाई से नियंत्रित नहीं हैं, एक ही समय में रिफ्लो नहीं होगा और डिवाइस को नुकसान पहुंचा सकता है। बीजीए हटाने के लिए एक स्थिर तापमान प्रोफ़ाइल स्थापित करने के लिए कुछ कौशल की आवश्यकता होती है। डिजाइनरों के पास हमेशा जानकारी नहीं होती है। या हर पैकेज, और ऐसा करने की कोशिश करने से सब्सट्रेट, आसपास के उपकरणों, या फ्लोटिंग पैड को थर्मल नुकसान हो सकता है। व्यापक बीजीए रिवर्क अनुभव वाले तकनीशियन उपयुक्त तापमान प्रोफ़ाइल निर्धारित करने के लिए मुख्य रूप से विनाशकारी तरीकों पर भरोसा करते हैं। पीसीबी में छेद ड्रिल करें ताकि सोल्डर जोड़ों को उजागर किया जाता है, और फिर सोल्डर जोड़ों को थर्माकोउल्स संलग्न किया जाता है। इस तरह, प्रत्येक सोल्डर संयुक्त की निगरानी के लिए एक तापमान प्रोफ़ाइल स्थापित की जा सकती है। तकनीकी आंकड़े बताते हैं कि पीसीबी तापमान प्रोफाइल एक घटक से भरे पीसीबी पर आधारित है, जो नए थर्माकोउल्स और एक कैलिब्रेटेड रिकॉर्डिंग तत्व का उपयोग करता है, और पीसीबी के उच्च और निम्न तापमान क्षेत्रों में थर्माकोउल्स स्थापित करता है। एक बार सब्सट्रेट और बीजीए के लिए तापमान प्रोफाइल स्थापित हो जाने के बाद, उन्हें पुन: उपयोग के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है। बीजीए को कुछ के साथ आसानी से हटाया जा सकता है हॉट-एयर रीवर्क सिस्टम। आमतौर पर, एक निश्चित तापमान (तापमान प्रोफ़ाइल द्वारा निर्धारित) की गर्म हवा को सोल्डर पेस्ट को रिफ्लो करने के लिए नोजल से बाहर निकाल दिया जाता है। सब्सट्रेट या आसपास के घटकों को नुकसान पहुँचाए बिना। नोजल का प्रकार उपकरण या तकनीशियन की पसंद के आधार पर भिन्न होता है। कुछ नोजल बीजीए डिवाइस के ऊपर और नीचे गर्म हवा का प्रवाह करते हैं, कुछ नोजल गर्म हवा को क्षैतिज रूप से ले जाते हैं, और कुछ नोजल स्प्रे करते हैं। केवल बीजीए के शीर्ष पर गर्म हवा। कुछ लोग हुड के साथ नोजल का उपयोग करना भी पसंद करते हैं, जो डिवाइस पर सीधे गर्म हवा को केंद्रित कर सकता है, इस प्रकार सप्ताह की रक्षा करता है।

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