BGA組立
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BGAアセンブリサービス

BGAアセンブリの概要

新しい世界は、必要とする電子部品の種類を決定づけた。フレキシブルでポータブル、コンパクトで小型のデバイスが求められているのだ。そのため、産業界はプリント回路基板などの電子部品を組み立てるためのより良い技術を開発するために、スピードを上げて動いている。小型で非常に複雑なチップを電子プリント回路基板に実装することは、私たちの中で形作られている技術的な向上に対応するために必要となっている。このような電子チップは、部品の実装密度を高めている。そのため、この設計要件を満たすために、低コストで高密度のパッケージング方法を利用する必要があります。そのような方法の中にPCB BGAアセンブリがあります。 

BGAとは、Ball Grid Arrays(ボールグリッドアレイ)の略称です。BGAアセンブリは、プリント回路基板の製造に関与するPCBAアセンブリプロセスの1つであり、ボールグリッドアレイは、製造のはんだリフロー技術を採用してPCBに実装されます。回路基板のBGAアセンブリでは、表面実装デバイスは、それらの間の相互接続を行うためにはんだボールアレイを利用します。プリント基板をリフロー炉に通すと、はんだボールが溶けて配線が形成されます。 

BGAアセンブリ能力

FSテクノロジーは有名な中国PCBアセンブリメーカーで、BGAアセンブリサービスは当社が提供する多くの種類のサービスの一つです。最も成功したBGAアセンブリサービスプロバイダの一つとして、私たちの顧客は、FSの技術から欲しいものを得ることができます、 マイクロBGAから大型BGA(0.2mm-45mm)まで、PBGAからCBGAまでフルサービス。

  • PBGA (プラスチック・ボール・グリッド・アレイ)
  • TBGA(テープ・ボール・グリッド・アレイ)
  • CBGA(セラミック・ボール・グリッド・アレイ)
  • μBGA(マイクロボールグリッドアレイ)
  • CTBGA(シンチップアレイボールグリッドアレイ)
  • CABGA(チップ・アレイ・ボール・グリッド・アレイ)
  • CVBGA(極薄チップアレイボールグリッドアレイ)
  • VFBGA(超ファインピッチボールグリッドアレイ)
  • LGA(ラージ・グリッド・アレイ)
  • CSP(チップスケールパッケージ)
  • WLCSP(ウェーハレベル・チップスケール・パッケージ)

BGAアセンブリの種類

BGAには3つのタイプがあり、以下にそれらを幅広く見ていくことにする。

PBGA

PBGAはPlastic Ball Grid Arrayの略で、このタイプのBGAは基板とプラスチック製のパッケージで構成されるため、ラミネーションが使用されます。また、鉛フリーはんだ上に配置されたはんだボールの目に見える分布があります。

TBGA

TBGAはテープ・ボール・グリッド・アレイの略称である。 これは構造に空洞があるところである。基板とチップの間には、大きく分けて2つのカテゴリーがある。はんだ接合が最初で、リード接合がそれに続く。

CBGA

CBGAはセラミック・ボール・グリッド・アレイの略称である。 PBGAやTBGAに比べて最も古い方式である。これは、多層セラミックを含む基板材料を持っています。PCBリード、パッド、基板自体に機械的保護を提供できるように、パッケージングはんだ法を使用して基板上に金属コーティングが施されています。

FSテクノロジーは、BGAはんだ付けの品質をどのように管理していますか?

  • はんだ付けするすべてのBGA接合部で強力な接合が実現できるよう、グリッド内のすべてのボールを溶かすのに十分な熱が使われていることを確認してください。
  • 使用する溶融ボールの表面張力によって、はんだが凝固するまでBGAパッケージが安定した意図した位置に固定されるようにしてください。高品質のはんだ接合部を実現するには、温度制御されたはんだ付け技術を使用することをお勧めします。この方法は、はんだ接合部が互いに短絡するのを防ぐという点でも有効です。
  • はんだが完全に溶けずに半液状になるのを防ぐため、はんだ付けの温度とはんだ合金の構成を正確かつ正確に選ぶようにしてください。

BGA欠陥検査

はんだ付けプロセスの後、BGA部品が検出されることがあります。欠陥は、部品、はんだ付けプロセス、装置、および環境に関連する欠陥に起因する可能性があります。このような欠陥には、低温はんだ付け、オープン回路、ブリッジ、短絡、位置ずれ、はんだ付けの緩みなどがあります。また、BGA用のはんだボールのサイズが不揃いであったり、ボールが欠けていたりといった不具合があることも忘れてはならない。

BGAの検査に関して、最終製品の品質を判断するのは非常に難しい。これは、はんだボールがチップの下にあり、最も一般的な方法である目視検査では、はんだ接合部に存在する空洞を発見できないことに起因しています。そのため、高品質の接合検査を実現する高度で専門的な検査装置を使用する必要があります。そのような方法とは、バウンダリー・スキャン、電気検査、X線検査などです。 

従来の電気テストは、オープン回路やショート回路を検出するのに適しています。バウンダリー・スキャンは、バウンダリー・コネクターと呼ばれる接続部分のはんだ接合にアクセスするのに役立ちます。このため、バウンダリコネクター上の短絡回路を検査することができます。 SMD部品 接続されている。バウンダリー・スキャン法では、電気的テストに比べて目に見えない接合部のテストが可能だが、この2つの方法は基板の電気的性能をチェックするのに適している。はんだの品質をテストすることはできません。したがって、はんだの品質、この場合は隠れた接合部のはんだの品質を調べるには、他の方法を用いることをお勧めします。

X線装置は、BGA中に発生するその他の欠陥を検出するために使用される。 PCBアセンブリ.X線による検査により、基板上に発生するペーストのブリッジやはんだボールなどのはんだ付け不良を解消することができます。一部のX線はソフトウェアに対応しており、ボールの隙間の大きさを計算し、設定された基準に従っていることを確認することができます。2次元X線を使用して3次元画像を表示し、ビアの有無、ビア内層のバインド、BGA組み立て接合部のコールドソルダージョイントを確認することができます。

BGAアセンブリの利点

ほとんどの場合、BCGアセンブリは完璧に達成され、非常に信頼性が高い。リボールペーストを加えなくても、はんだボールだけではんだ付けが成功するからです。適切なフラックス・プロセスを使用し、十分な準備を行ってください。リボールペーストは、平坦性に問題がある部分や表面に有効です。

ここで、BGA方式の使用に伴う利点をいくつか見てみよう:

熱伝導

このアセンブリは熱伝導に優れています。BGAでは、熱をマイクロ回路から外面に完璧に放散することができます。これは、PCB部品に関連する過熱の課題を解決します。

高密度回路

スルーホール技術の回路を使用すると、プリント回路基板が高密度実装されるため、このような回路のはんだ付けが非常に困難になる。表面実装デバイスとBGAアセンブリの導入により、高密度実装回路を生成するプロセスが非常に簡単になり、成功しました。

損傷の少ないリード

BGAリードは、はんだボールで構成されています。このタイプのリードは、製造作業中に機械的または電気的な損傷を受けることはありません。

熱的・電気的性能の向上

BGAアセンブリは、結果として小型プリント回路基板を確実にします。これにより、放熱プロセスが非常に簡素化される。上面にシリコン材料を使用したウェハーマウント構造により、過剰な熱はボールグリッドに容易に移動します。BGAパッケージには、簡単に折れたり曲がったりする可能性のある接続ピンがないため、非常に安定しており、電気伝導が大幅に改善されるため、性能が完全に向上します。

概要

  • BGAはBall Grid Array(ボール・グリッド・アレイ)の略で、ボール・グリッドをSMDに実装し PCBA はんだリフロー法を採用する。
  • BGAには、積層構造のPBGA、キャビティ構造のTBGA、多層セラミックを用いた基板方式のCBGAの3種類がある。
  • BGAの欠陥検査は、従来の電気テスト、バウンダリスキャン、X線検査法を用いて行うことができる。
  • BGAで良好なはんだ付けを行うには、ボールグリッドをきれいに溶かすために十分な熱を使い、はんだが冷えて固まるまで表面張力計を使ってはんだ付けする面をつなぎ合わせ、はんだ付け温度とはんだ合金の構成を正確に選択する。
  • BGAアセンブリの利点は、適切な熱伝導、高密度回路の製造、損傷の少ないリードの利用、熱的・電気的性能の向上などである。
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