Assemblage BGA
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Service d'assemblage de BGA

Vue d'ensemble de l'assemblage des BGA

Le nouveau monde a dicté le type de composants électroniques dont il a besoin. Il a exigé des appareils flexibles, portables, compacts et miniatures. C'est pourquoi les industries s'empressent de développer de meilleures technologies pour assembler les composants électroniques tels que les cartes de circuits imprimés. La mise en œuvre de puces électroniques de petite taille et extrêmement complexes dans les cartes de circuits imprimés est devenue nécessaire pour que nous puissions répondre aux améliorations technologiques qui se dessinent en nous. Ces puces électroniques ont augmenté la densité d'emballage des composants. Il est donc nécessaire d'utiliser des méthodes d'emballage peu coûteuses et à haute densité pour répondre à cette exigence de conception. L'assemblage de circuits imprimés BGA fait partie de ces méthodes. 

BGA est l'abréviation de Ball Grid Arrays (réseaux de billes). L'assemblage BGA est l'un des processus d'assemblage PCBA impliqués dans la fabrication de cartes de circuits imprimés où les réseaux de billes sont montés sur la carte de circuits imprimés en utilisant la technique de fabrication par refusion de la soudure. Dans l'assemblage de circuits imprimés BGA, les dispositifs montés en surface utilisent les réseaux de billes de soudure pour établir des interconnexions entre eux. Les billes de soudure sont ensuite fondues pour réaliser l'interconnexion lorsque le circuit imprimé passe dans le four de refusion. 

Capacités d'assemblage de BGA

FS Technology est un fabricant chinois de circuits imprimés bien connu. Notre service d'assemblage de BGA est l'un des nombreux types de services que nous fournissons. En tant que l'un des meilleurs fournisseurs de services d'assemblage BGA, nos clients peuvent obtenir tout ce qu'ils veulent de FS Technology, du micro BGA au grand BGA (0,2 mm-45 mm), du PBGA au CBGA, service complet.

  • PBGA (Réseau à billes en plastique)
  • TBGA (Tape Ball Grid Array)
  • CBGA (réseau de grilles à billes en céramique)
  • µBGA (Micro Ball Grid Array)
  • CTBGA (Thin Chip Array Ball Grid Array)
  • CABGA (Chip Array Ball Grid Array)
  • CVBGA (Very Thin Chip Array Ball Grid Array)
  • VFBGA (réseau de billes à pas très fin)
  • LGA (Large Grid Array)
  • CSP (Chip Scale Package)
  • WLCSP (Wafer Level Chip Scale Package)

Types d'assemblages BGA

Il existe trois types de BGA et nous allons les examiner plus en détail ci-dessous.

PBGA

PBGA est l'abréviation de Plastic Ball Grid Array, ce type de BGA implique l'utilisation d'un laminage puisque la carte est construite à partir d'un substrat et d'un emballage en plastique. Ce type de BGA implique l'utilisation d'une stratification puisque la carte est construite à partir d'un substrat et d'un emballage en plastique.

TBGA

TBGA est l'abréviation de Tape Ball Grid Array. C'est là qu'il y a une cavité dans la structure. Il existe deux catégories principales entre le substrat et la puce. La soudure vient en premier lieu, suivie de la soudure au plomb.

CBGA

CBGA est l'abréviation de ceramic ball grid array. Il s'agit de la méthode la plus ancienne par rapport au PBGA et au TBGA. Le matériau du substrat est une céramique multicouche. Un revêtement métallique est placé sur le substrat à l'aide de la méthode de soudure d'emballage afin d'offrir une protection mécanique aux fils du circuit imprimé, aux pastilles et au circuit lui-même.

Comment FS Technology contrôle-t-elle la qualité de la soudure des BGA ?

  • Veillez à ce qu'une chaleur suffisante soit utilisée pour faire fondre toutes les billes de la grille afin de réaliser un joint solide pour tous les joints BGA à souder.
  • Veillez à ce que la tension superficielle des billes en fusion maintienne le boîtier BGA dans une position stable jusqu'à ce que la soudure se solidifie. Il est conseillé d'utiliser une technique de soudure à température contrôlée pour obtenir un joint soudé de haute qualité. Cette pratique est utile car elle permet également d'éviter que les joints de soudure ne se court-circuitent les uns les autres.
  • Veillez à choisir la configuration de la température de soudure et de l'alliage de soudure avec précision et exactitude afin d'éviter que la soudure ne fonde complètement mais reste à l'état semi-liquide.

Inspection des défauts des BGA

Après le processus de soudure, les composants BGA peuvent finir par être détectés. Les défauts peuvent provenir des composants, du processus de brasage, de l'équipement et de l'environnement. Parmi ces défauts, citons la soudure à froid, les circuits ouverts, les ponts, les courts-circuits, les défauts d'alignement et les soudures lâches. Il ne faut pas oublier de mentionner que les billes de soudure des BGA présentent parfois des défauts tels que des tailles inégales ou des billes manquantes.

En ce qui concerne l'inspection des BGA, il est très difficile de juger de la qualité du produit final. En effet, les billes de soudure sont situées sous la puce et l'inspection visuelle, qui est la méthode la plus utilisée, ne peut pas révéler les cavités présentes dans les joints soudés. Il est donc nécessaire d'utiliser des équipements d'inspection sophistiqués et professionnels qui vous permettront d'obtenir une inspection de qualité des joints. Ces méthodes sont l'utilisation du boundary scan, les tests électriques et l'inspection aux rayons X. 

Les tests électriques traditionnels permettent de détecter les circuits ouverts et les courts-circuits. Le balayage des frontières permet d'accéder aux joints de soudure à l'endroit où ils se connectent, c'est-à-dire aux connecteurs frontières. Cela permet d'inspecter les courts-circuits sur le site de l'entreprise. Composants SMD connecté. Bien que la méthode boundary scan permette de tester les joints invisibles plutôt que les tests électriques, les deux méthodes permettent de vérifier les performances électriques de la carte. Elles ne permettent pas de tester la qualité de la soudure. Il est donc conseillé d'utiliser d'autres méthodes pour vérifier la qualité de la soudure et, dans ce cas, la soudure sur les joints cachés.

Les machines à rayons X sont utilisées pour détecter d'autres défauts survenant lors de la fabrication des BGA. Assemblage de PCB. L'inspection à l'aide de la méthode des rayons X permet d'éliminer les problèmes de soudure tels que les ponts de pâte et les billes de soudure qui se produisent sur la carte. Certaines radiographies sont assistées par logiciel et peuvent calculer la taille de l'espace dans la bille pour s'assurer qu'elle respecte les normes établies. Les rayons X 2D peuvent être utilisés pour produire des images tridimensionnelles afin de vérifier la présence de vias, de couches internes de vias et de joints de soudure froids sur le joint assemblé du BGA.

Avantages de l'assemblage BGA

Dans la plupart des cas, l'assemblage du BCG est parfaitement réalisé et il est très fiable. Il est possible d'y parvenir sans ajouter de pâte de rebouclage, simplement parce que la soudure est réussie grâce à l'utilisation de la bille de soudure uniquement. Il est conseillé de bien préparer le site et d'utiliser le bon procédé de flux. La pâte rebondissante est utile pour les zones et les surfaces qui présentent des problèmes de planéité.

Examinons maintenant quelques-uns des avantages qui accompagnent l'utilisation de la méthode BGA :

Conduction de la chaleur

L'assemblage offre une bonne capacité de conduction de la chaleur. Avec les BGA, la chaleur peut être parfaitement dissipée des microcircuits vers la surface extérieure. Cela permet de résoudre les problèmes de surchauffe associés aux composants des circuits imprimés.

Circuits à plus haute densité

L'utilisation de la technologie des trous traversants rend les circuits imprimés densément peuplés, ce qui rend le soudage de ces circuits très difficile. L'introduction des dispositifs de montage en surface et de l'assemblage BGA rend le processus de création de circuits densément peuplés très facile et fructueux.

Plombs moins endommagés

Les fils BGA sont constitués de billes de soudure. Ce type de fil ne subit aucune forme de dommage, qu'il soit mécanique ou électrique, au cours de l'opération de fabrication.

Amélioration des performances thermiques et électriques

L'assemblage BGA permet d'obtenir des circuits imprimés miniatures. Le processus de dissipation de la chaleur s'en trouve simplifié. Avec le montage sur tranche utilisant le matériau siliconé disponible sur le dessus, la chaleur excessive est facilement évacuée vers les grilles à billes. L'emballage BGA n'a pas de broches de connexion qui peuvent se casser ou même se plier facilement, ce qui les rend très stables et garantit une conduction électrique nettement améliorée, d'où une performance parfaitement accrue.

Résumé

  • Le BGA (Ball Grid Array) consiste à monter la grille à billes sur le SMD et à l'insérer dans un boîtier. PCBA en utilisant la méthode de refusion de la soudure.
  • Il existe trois types de BGA : le PBGA, qui utilise la stratification, le TBGA, dont la structure comporte une cavité, et le CBGA, qui utilise une méthode de substrat impliquant une céramique multicouche.
  • L'inspection des défauts des BGA peut être effectuée à l'aide de tests électriques traditionnels, de balayages des limites et de méthodes d'inspection par rayons X.
  • Pour obtenir une bonne soudure dans les BGA, il faut utiliser une chaleur suffisante pour faire fondre la grille à billes, utiliser des tendeurs de surface pour maintenir les surfaces à souder ensemble jusqu'à ce que la soudure refroidisse et se solidifie, et choisir avec précision la configuration de la température de soudure et de l'alliage de soudure.
  • Les avantages de l'assemblage BGA sont les suivants : conduction thermique appropriée, production de circuits à haute densité, utilisation de fils moins endommagés et amélioration des performances thermiques et électriques.
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