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Esperienza e capacità di manutenzione BGA

Marzo 11, 2023

Passaggi chiave nella rielaborazione BGA Problemi di assemblaggio Rielaborazione Stabilire i profili di temperatura Pulire le posizioni di montaggio Montare i dispositivi La maggior parte dei produttori concorda sul fatto che i dispositivi BGA (Ball Grid Array) hanno innegabili vantaggi. Tuttavia, alcuni dei problemi di questa tecnica devono essere discussi ulteriormente, piuttosto che implementati immediatamente, perché è difficile tagliare le estremità della saldatura. L'integrità dell'interconnessione del BGA può essere testata solo mediante raggi X o metodi del circuito di test elettrico, entrambi costosi e che richiedono tempo. I progettisti devono comprendere le caratteristiche prestazionali del BGA, che sono simili a quelli dei precedenti SMD. Il progettista di circuiti stampati deve sapere come modificare il progetto quando cambia il processo di produzione. Per i produttori, c'è la sfida di gestire diversi tipi di pacchetti BGA e le conseguenti modifiche del processo. gli assemblatori devono prendere in considerazione l'idea di stabilire un nuovo standard per la gestione dei dispositivi BGA. Assemblaggio attivo. I due pacchetti BGA più comuni sono il BGA in plastica (PBGA) e il BGA in ceramica (CBGA). Il PBGA ha sfere di saldatura fusibili, tipicamente di 0,762 mm di diametro, che collassano in un giunto di saldatura alto 0,406 mm tra il pacchetto e il PCB durante la rifusione (tipicamente 215°C).CBGA utilizza sfere di saldatura non fondenti su componenti e schede stampate (infatti il ​​suo punto di fusione è molto più alto della temperatura della saldatura a rifusione). Il diametro delle sfere di saldatura è di 0,889 mm e l'altezza rimane invariata. Un terzo tipo di pacchetto BGA è il pacchetto TBGA (Tape Ball Grid Array), che ora è sempre più utilizzato negli assemblaggi ad alte prestazioni in cui sono richiesti dispositivi più leggeri e sottili. On nastri di supporto in poliimmide, TBGA può avere più di 700 conduttori I/O. Il TBGA può essere elaborato utilizzando pasta saldante serigrafata standard e metodi convenzionali di reflow a infrarossi. Problemi di assemblaggio Il grande vantaggio dell'assemblaggio BGA è che, se il metodo di assemblaggio è corretto , la resa è superiore a quella dei dispositivi convenzionali. Ciò è dovuto al fatto che non ha piombo, il che semplifica la manipolazione dei componenti, riducendo così la possibilità di danni al dispositivo: l'uso di fettuccia che assorbe lo stagno può essere rimuovere efficacemente la pasta saldante residua. Il processo di rifusione BGA è lo stesso del processo di rifusione SMD, ma la rifusione BGA richiede un controllo preciso della temperatura e un profilo di temperatura ideale per ciascun componente. Inoltre, la maggior parte I dispositivi BGA sono autoallineati sul pad durante la saldatura a rifusione. Pertanto, dal punto di vista pratico, il BGA può essere assemblato con l'apparato per l'assemblaggio dell'SMD. Tuttavia, poiché il giunto di saldatura del BGA è invisibile, l'applicazione di la pasta saldante deve essere attentamente osservata. L'accuratezza dell'applicazione della pasta saldante, in particolare per CBGA, influirà direttamente sulla resa dell'assemblaggio. I dispositivi SMD possono generalmente essere assemblati con una bassa resa perché sono veloci ed economici da rielaborare, mentre i dispositivi BGA lo fanno non hanno tali vantaggi. Al fine di migliorare il tasso di primo passaggio, molti assemblatori BGA su larga scala hanno acquistato sistemi di ispezione e complesse apparecchiature di rilavorazione. L'ispezione dell'applicazione della pasta saldante e il posizionamento dei componenti prima del riflusso è più conveniente rispetto all'ispezione dopo il riflusso, che è difficile e richiede attrezzature costose. È necessaria un'attenta selezione della pasta saldante perché la composizione della pasta saldante non è sempre ideale per l'assemblaggio BGA , in particolare per l'assemblaggio PBGA. Il fornitore deve garantire che la sua pasta saldante non crei vuoti nei giunti di saldatura. Allo stesso modo, se viene utilizzata una pasta saldante solubile in acqua, è necessario prestare attenzione alla selezione del tipo di confezione. Poiché PBGA è sensibile all'umidità, prima dell'assemblaggio vengono prese misure di precondizionamento. Si raccomanda che tutti i pacchetti siano completamente assemblati e saldati a rifusione entro 24 ore. Lasciare il dispositivo fuori dalla custodia protettiva antistatica per troppo tempo può danneggiare il dispositivo. Il CBGA non è sensibile all'umidità , ma occorre prestare attenzione. I passaggi di base per la rielaborazione di un BGA sono gli stessi di quelli per la rielaborazione di un SMD tradizionale:

Stabilire un profilo di temperatura per ciascun componente; rimuovere il componente; rimuovere la pasta saldante residua e pulire l'area; montare un nuovo dispositivo BGA. In alcuni casi, i dispositivi BGA possono essere riutilizzati; saldatura a rifusione.Naturalmente, questi tre tipi principali di BGA richiedono regolazioni leggermente diverse del processo.Per tutti i BGA, la definizione del profilo di temperatura è di notevole importanza.Non si dovrebbe tentare di fare a meno di questo passaggio.Se il tecnico non ha gli strumenti giusti e non è particolarmente addestrato, troverà difficile rimuovere la pasta saldante residua. L'uso troppo frequente di una treccia dissaldante mal progettata, combinato con tecnici scarsamente addestrati, può causare danni al substrato e alla maschera di saldatura. Rispetto con SMD tradizionale, BGA ha requisiti molto più elevati per il controllo della temperatura. L'intero pacchetto BGA deve essere riscaldato gradualmente per ridisporre i giunti di saldatura. ) non sono strettamente controllati, il reflow non si verificherà contemporaneamente e potrebbe danneggiare il dispositivo. Stabilire un profilo di temperatura stabile per la rimozione di BGA richiede una certa abilità. I ​​progettisti non sempre hanno informazioni f o ogni pacchetto, e il tentativo di farlo può causare danni termici al substrato, ai dispositivi circostanti o ai pad mobili. I tecnici con una vasta esperienza di rilavorazione BGA si affidano principalmente a metodi distruttivi per determinare il profilo di temperatura appropriato. Praticare fori nel PCB in modo che il i giunti di saldatura sono esposti, quindi collegare le termocoppie ai giunti di saldatura. In questo modo, è possibile stabilire un profilo di temperatura per ogni giunto di saldatura monitorato. I dati tecnici mostrano che il profilo di temperatura del PCB si basa su un PCB pieno di componenti, che utilizza nuove termocoppie e un elemento di registrazione calibrato e installa termocoppie nelle aree ad alta e bassa temperatura del PCB. Una volta stabiliti i profili di temperatura per il substrato e il BGA, possono essere programmati per il riutilizzo. Il BGA può essere facilmente rimosso con alcuni sistemi di rilavorazione ad aria calda. Generalmente, l'aria calda di una certa temperatura (determinata dal profilo di temperatura) viene espulsa dall'ugello per rifondere la pasta saldante senza danneggiare il substrato o i componenti circostanti. Il tipo di ugello varia a seconda delle preferenze dell'apparecchiatura o del tecnico. Alcuni ugelli fanno fluire l'aria calda sulla parte superiore e inferiore del dispositivo BGA, alcuni ugelli spostano l'aria calda orizzontalmente e alcuni ugelli spruzzano aria calda solo sulla parte superiore del BGA. Ad alcune persone piace anche usare un ugello con cappuccio, che può concentrare direttamente l'aria calda sul dispositivo, proteggendo così la settimana.

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