catalogo
Su PCB BGA, il tuo circuito integrato ha molti pin? Forse anche più di 100 pin? Se questo è il caso, dovresti cercare un pacchetto conveniente e robusto per il tuo circuito integrato. Tuttavia, indovinate cosa, non è necessario indagare in giroeSai cosa devi fare!
di QFPAnche in condizioni controllate, gli imballaggi sono più soggetti a danni perché i loro pin sono molto stretti. Inoltre, se la saldatura non è adeguatamente supervisionata, si verificherà una cattiva connessione. In alcune aree, potresti anche incontrare una densità di pin elevata che porta alla congestione.
Tuttavia, state tranquilli, il pacchetto SMT Ball Grid Array è quello che dovreste cercare. È la soluzione a questi problemi e l’affidabilità del giunto saldato sarà notevolmente migliorata. In questa guida, wneVerranno menzionati tutti i diversi dettagli che devi sapere sul pacchetto SMT BGA.
PCB con BGA
1.1 Che cos’è il PCB BGA?
L’array a sfera è un vettore di chip per circuiti integrati – la tecnologia di montaggio superficiale. Se vuoi installare il tuo microprocessore in modo permanente, allora dovresti usare un array di sfere (BGA). Il BGA ti darà più pin di connessione rispetto ai pin che ottieni daImballaggio piatto.
L’intera area inferiore del dispositivo sarà sfruttata, non solo la periferia. Inoltre, i cavi sono più piccoli, offrendo prestazioni più elevate ad alta velocità. Il tradizionale pacchetto PGA ha portato allo sviluppo del pacchetto BGA. Un PGA è un pacchetto con pin disposti in un modello di griglia su una delle sue superfici, che lo copre completamente o parzialmente. Durante il funzionamento, i pin si trovano sulla scheda di circuito stampato (PCB) e sul circuito integrato (circuiti integrati.) .
Vediamo quali sono le differenze tra BGA e PGA. In BGA, è necessario sostituire i pin con un disco di saldatura sulla parte inferiore del pacchetto. All’inizio, lo farai incollando piccole sfere di saldatura. È possibile posizionare queste sfere di saldatura manualmente o utilizzando un dispositivo automatico. La Figura 1 mostra il primo piano di un IC di array di sfere.
Di solito, i dischi di saldatura in rame collegano l’IC BGA e la scheda di circuito stampato.circuiti elettrici(PCB). I modelli di questi dischi di saldatura sono complementari alla sfera di saldatura. In una tecnologia più innovativa, le sfere di saldatura possono essere collocate in un pacchetto BGA ecircuiti stampati.. Se hai intenzione di sviluppare un modulo multi-chip, puoi utilizzare una sfera di saldatura per collegare diversi pacchetti insieme. Figura 2 mostra le dimensioni del BGA IC sulla scheda di circuito stampatocircuiti elettrici.
1.2 Vantaggi del PCB BGA
Con il PCB BGA, otterrai i seguenti vantaggi:
L’imballaggio BGA elimina il problema dello sviluppo di piccoli pacchetti per IC con un gran numero di pin. Tradizionalmente, lo spazio tra i pin di inserimento verticale a due colonne e la tabella della griglia dei pin è molto piccolo. Essi presentano enormi svantaggi per i processi di saldatura con più pin. Tuttavia, non devi preoccuparti che i due pin siano accidentalmente saldati insieme con il pacchetto BGA.
Allo stesso modo, il pacchetto BGA ha una resistenza termica inferiore quando è posizionato sul PCB rispetto al pacchetto con pin. Ciò consente al calore generato dall’IC all’interno del pacchetto di essere facilmente condotto attraverso il PCB. Riuscite a indovinare che è una buona cosa? Naturalmente, proteggerà il tuo chip dal surriscaldamento.
Conosci quali caratteristiche causano distorsioni indesiderate dei segnali nei circuiti elettronici ad alta velocità? L’induttanza indesiderata nel conduttore elettrico è la causa di questo fenomeno. Tuttavia, la distanza tra i BGA è molto piccolaPCB e imballaggioCiò porta a una più bassa induttività del filo. Di conseguenza, otterrai le migliori prestazioni elettriche dei tuoi dispositivi a pin.
Con BGA, è possibile utilizzare efficacemente lo spazio della scheda di circuito stampato. Sarai in grado di connetterti direttamente sotto il dispositivo di montaggio superficiale (SMD). La connettività non è più limitata al perimetro del pacchetto SMD.
Un altro vantaggio del BGA è la riduzione dello spessore del pacchetto. Suona meraviglioso. Puoi facilmenteProduzione di circuiti stampatiIn piccoli dispositivi elettronici, come gli smartphone.
Ultimo ma non meno importante, otterrai una maggiore rielaborabilità grazie alle dimensioni più grandi del disco di saldatura.
BGA Saldatura di base
2.1 Temperatura di saldatura PCB BGA
La scelta accurata della temperatura di saldatura e della composizione delle leghe di saldatura è fondamentale. Sarà utile se si assicura che la saldatura del pacchetto BGA PCB non si scioglie completamente. Deve rimanere semi-liquido, consentendo a ciascuna palla di essere posizionata separatamente dalle altre.
2.2 Kit di saldatura BGA e macchine di saldatura
Fortunatamente, i kit di saldatura BGA o le macchine di saldatura sono disponibili ovunque sul mercato. Puoi anche comprare.In linea.. Generalmente, le macchine di saldatura hanno le seguenti caratteristiche principali:
Rilavorare BGA e altri SMD.
Saldatura manuale, dissaldatura, installazione e rimozione del pacchetto BGA.
Integrazione della piastra di riscaldamento a infrarossi e riscaldatore ad aria calda.
ben usato. Avrà un’interfaccia touchscreen.
Per un controllo preciso della temperatura
e la protezione di emergenza.
La Figura 3 mostra una stazione di saldatura o rilavorazione BGA.
Nel prossimo capitolo, WNeIl processo di saldatura BGA verrà spiegato in dettaglio.
Processo di saldatura BGA
Inizialmente, una delle principali preoccupazioni del BGA era se fosse in grado di fornire una procedura di saldatura affidabile. Non è necessario confondere con il termine saldatura; Questa è solo un’altra parola per saldatura. Inoltre, poiché il BGA ha piastre di saldatura invece di pin sulla superficie inferiore del dispositivo, è fondamentale assicurarsi che vengano applicate le procedure di saldatura corrette.
Fortunatamente, il metodo di saldatura BGA ha dimostrato di essere più affidabile del tradizionale pacchetto piatto quadrato. Devi assicurarti che il metodo sia impostato correttamente. Questo, a sua volta, significaComponenti BGASarà anche più solido. Di conseguenza, BGA è stato ampiamente utilizzato in entrambi i prototipi.Componenti di circuiti stampatie la produzione di massa di componenti PCB.
3.1 Dimensioni della sfera di saldatura BGA e altezza di collasso
attentamenteScegliere le dimensioni della saldaturaSfera di saldatura durante l’esecuzione della saldatura BGA. È necessario inserire una saldatura misurata molto accuratamente. Inoltre, quando la sfera di saldatura viene riscaldata, la saldatura si scioglie. Una volta fusa, la tensione superficiale consentirà la fusioneSaldatura per allineare il pacchetto al PCB-esatto. La saldatura si raffredda e si solidifica. Pertanto, il tuo PCB BGA sarà completamente pronto. La Figura 4 mostra le mani degli specialisti che cercano di riparare la sfera di saldatura BGA.
3.2 Componenti PCB BGA
all’inizio,Componenti PCB BGAUna delle principali paure. Gli ingegneri non sono sicuri che i componenti PCB BGA possano raggiungere il livello di affidabilità dei pacchetti tradizionaliTubi elettronici estremamente piccolimetodo. Tuttavia, BGA si è dimostrato più affidabile. Di conseguenza, BGA è stato ampiamente utilizzato in entrambi i prototipi.Lista dei materialiIl PCB (BOM) è montato sulla scheda.Componenti di circuiti stampatie la produzione di massa di componenti PCB.
Dovrai usare il metodo di riflusso per saldare il pacchetto BGA. Forse ti stai chiedendo perché. Il motivo principale dietro è che è necessario assicurarsi che la saldatura si scioglie sotto il modulo BGA. A tal fine, l’intero componente deve raggiungere una temperatura di fusione. Infine, solo il metodo di riflusso può raggiungere questo obiettivo.
Molti dispositivi utilizzano ora il pacchetto BGA come pacchetto PCB BGA standard. Pertanto, inPacchetto PCB BGALa tecnologia è ora più popolare. I produttori possono facilmente gestirli. Allo stesso modo, i dispositivi BGA non dovrebbero causare alcuna preoccupazione quando vengono utilizzati nella progettazione.
Il pacchetto BGA
4.1 Cos’è un pacchetto BGA?
Come abbiamo spiegato nel primo capitolo, il pacchetto BGA non utilizza il lato IC per la connessione. Utilizza la parte inferiore del circuito integrato e quindi offre più spazio per la connessione. Inoltre, il BGA utilizza piastre di rame anziché pin per il collegamento.
Il disco di saldatura in rame ha una sfera di saldatura, la sfera di saldatura ha un set completo di piatti di saldatura in rame sul PCB. Pertanto, possono essere facilmente installati su PCB. È interessante notare che i dischi di saldatura sono disposti in una griglia sotto il circuito integrato. Quindi è questa particolare disposizione che dà il nome all’array di sfere.
4.2 Dimensioni del pacchetto BGA
In genere, i pacchetti PCB BGA hanno una spaziatura minima di 0,3 mm. Inoltre, la lunghezza tra i due pacchetti BGA è generalmente di circa 0. di 2 mm. Inoltre, la distanza minima dalla linea elettrica è di circa 0. di 2 mm. Queste sono le dimensioni generali; Se siete alla ricerca di diverse dimensioni, potetecontattoproduttore. La Figura 5 mostra un piccolo pacchetto BGA sul dito. Potete indovinare le dimensioni.
4.3 Tipo di pacchetto BGA
Sono disponibili sei diversi pacchetti BGA. Buona alimentazione.eNe parlerò uno per uno in questa sezione.
1. matrice di stampaggio a sfera di processo (MAPBGA): si tratta di un pacchetto BGA con bassa induttività e facile montaggio superficiale. Puoi usarlo per dispositivi con prestazioni basse a prestazioni moderate. È altamente affidabile, economico e ha un ingombro ridotto.
Array di sfere in plastica (PBGA): Allo stesso modo, questo pacchetto BGA offre bassa induttività, facile montaggio su superficie, alta affidabilità e basso costo. Inoltre, il suo substrato ha più strati di rame che consentono di elaborare più livelli di dissipazione del calore. Puoi usarlo per dispositivi ad alte prestazioni.
Array di sfere in plastica rinforzata termicamente (TEPBGA): come suggerisce il nome, questo package BGA è in grado di gestire alti livelli di dissipazione del calore. Il suo substrato ha un piano di rame solido.
Array a sfera a nastro (TBGA): è possibile utilizzare questo pacchetto BGA come soluzione per applicazioni di fascia media e alta. Non è necessario utilizzare alcun dissipatore di calore esterno, in quanto fornirà eccellenti prestazioni di raffreddamento.
Pacchetto a cascata (PoP): vuoi risparmiare spazio sul tuo PCB? Se questo è il caso, dovresti utilizzare questo pacchetto BGA. Ti consentirà di posizionare il dispositivo di archiviazione su un dispositivo di base.
Micro BGA: questo package BGA è molto piccolo rispetto al package BGA standard. Attualmente, vedrai che le dimensioni dello spazio di 0,65, 0,75 e 0,8 mm dominano il settore.
Progettazione PCB BGA
Potresti incontrare alcune sfide nella progettazione di PCB BGA. In questo capitolo, WNeVi mostrerò due strategie che ti aiuteranno sicuramente a uscire da questo problema.
5.1 Identificare un percorso di evacuazione adeguato
Potresti avere problemi a creare percorsi di uscita adeguati che non causino errori di assemblaggio o problemi simili. Per la corretta pianificazione del cablaggio del fan-out, è necessario esaminare molti dettagli del PCB, ad esempio il numero di pin I/O, le dimensioni del piatto di saldatura e del foro, la spaziatura della larghezza del filo e il numero di strati necessari per sfondare il BGA. La Figura 6 illustra il percorso di uscita nel BGA.
5.2 Identificare i livelli necessari
Come designer, è difficile decidere il numero di strati di A.Disegno PCB. Un PCB con un numero maggiore di strati sarà costoso. D’altra parte, potrebbe essere necessario aumentare il numero di strati per ridurre il livello di rumore.
In primo luogo, è necessario determinare le dimensioni del foro, lo spazio per la progettazione del PCB e la larghezza della linea. Quindi è anche necessario determinare il numero di passaggi a canale singolo. Successivamente, dovresti decidere il numero di strati necessari. Per un numero inferiore di strati, la chiave è ridurre l’applicazione dei pin I/O.
Infine, il WNeSarebbe d’accordo che progettare BGA non è facile. Devi seguire alcune regole di progettazione. Come principiante, potresti trovare il design difficile, madi Altim.Il progettista ti farà sentire più facile.
Riparazione di un array di sfere
È possibile sostituire con un nuovo BGA. Dopo aver rimosso il BGA, è possibile ripararlo o ristrutturarlo. Se il tuo chip è costoso, sarà utile. Il processo di riparazione BGA è anche chiamato ribellione BGA. Durante questo processo, la sfera di saldatura viene sostituita. Sul mercato, puoi acquistare piccole sfere di saldatura pronte. Sono stati progettati appositamente per questo scopo.
6.1 Controllo BGA
Uno dei principali problemi con i dispositivi BGA è l’impossibilità di osservare i punti di saldatura in modo ottico. Non è possibile controllare la connessione solo testando le sue prestazioni elettriche. Le connessioni possono essere saldate in modo insufficiente e peggiorare nel tempo. Pertanto, esiste un solo metodo affidabile di esame, ovveroe. esame radiografico.
Il rilevamento a raggi X vedrà attraverso le connessioni saldate sotto l’apparecchiatura. Tuttavia, il lavoro ha dimostrato che se la saldatura è configurata correttamente, la saldatura incapsulata BGA non presenta alcun problema. Se hai impostato correttamente la modalità di riscaldamento, ti aiuterà. La Figura 7 mostra il chip BGA in saldatura.
6.2 Riparazione BGA
Fino ad ora, è stato possibile prevedere correttamente i PCB rilavorati BGA non è stato un compito facile. Tuttavia, con l’attrezzatura giusta, puoi farlo perfettamente. Durante la rilavorazione del PCB BGA, vengono utilizzate stazioni di rilavorazione specifiche per fornire il calore necessario per rimuovere il BGA. Questi includono una termocoppia per il controllo della temperatura, un dispositivo di attrezzatura con riscaldamento a infrarossi e un dispositivo di sollevamento del vuoto per l’imballaggio.
Devi lavorare con molta cura per assicurarti che solo il BGA sia riscaldato e rimosso. Inoltre, le apparecchiature vicine dovrebbero essere minimizzate. Altrimenti si bruceranno. La Figura 8 mostra una stazione di rielaborazione BGA.
conclusione
In questo articolo, WNeI PCB BGA sono spiegati in dettaglio. Come diventano la tecnologia di montaggio superficiale perfetta per IC. Quali problemi potresti incontrare e come rispondere. Non è necessario visitare nessun altro sito web per conoscere i dettagli.
Tuttavia, se avete domande, vi preghiamo di contattarci[E-mail protetta]. Il nostro team di ingegneri sarà lieto di rispondere alle vostre domande.
