عالية الدقة مايكرو بغا الكرة شبكة صفيف مجموعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور

تجمع خدمة تجميع PCB لشبكة BGA Ball Grid Array عالية الدقة من Fanway بين معدات الوضع الدقيقة والتنميط الحراري المتحكم فيه والفحص بالأشعة السينية ثنائية الأبعاد/ثلاثية الأبعاد لتحقيق وصلات لحام موثوقة أسفل جسم المكون. تدعم دقة الموضع BGAs ذات خطوة دقيقة تصل إلى 0.25 مم، مع معايرة ملفات تعريف إعادة التدفق لمنع الإفراغ والاعوجاج وعيوب الرأس في الوسادة. تتضمن خدمة تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة BGA تحسين تخطيط PCB لتوجيه BGA، وتوريد المكونات من خلال سلاسل التوريد المعتمدة، والفحص بعد التجميع وفقًا لمعايير قبول IPC-A-610. بالنسبة للوحات التي تتطلب استبدال المكونات أو ترقيتها، توفر الخدمة إزالة BGA، وتنظيف اللوحة، وإعادة الكرات، وإعادة التوصيل باستخدام ملفات تعريف حرارية يمكن التحكم فيها.

ما هو تجميع BGA ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟

إن تجميع PCB BGA (Ball Grid Array) هو عملية تركيب مكونات Ball Grid Array على لوحة دوائر مطبوعة باستخدام تقنية التثبيت السطحي. على عكس الحزم التقليدية التي تحتوي على خيوط حول المحيط، تحتوي مكونات BGA على مجموعة من كرات اللحام مرتبة في شبكة على الجانب السفلي من الجهاز. أثناء التجميع، يتم وضع BGA على منصات لاصقة باللحام وتمريرها عبر فرن إعادة التدفق، حيث تذوب كرات اللحام لتكوين توصيلات كهربائية وميكانيكية. نظرًا لأن الوصلات مخفية أسفل جسم المكون، لا يمكن للفحص البصري القياسي التحقق من جودة اللحام؛ مطلوب فحص بالأشعة السينية.

أنواع واستخدامات حزمة BGA

عملية تجميع BGA

تتبع عملية تجميع مصفوفة PCB لشبكة BGA ذات الدقة العالية تسلسلًا متحكمًا لضمان موثوقية المفصل:

1. إعداد ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتطبيق معجون اللحام

تتم طباعة معجون اللحام على منصات ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام الاستنسل. يعد حجم اللصق والمحاذاة أمرًا بالغ الأهمية؛ يؤدي عدم كفاية المعجون إلى الفتح، بينما يؤدي المعجون الزائد إلى التجسير.

2. وضع بغا

يتم وضع مكون BGA على الوسادات الملصقة باللحام باستخدام معدات الالتقاط والمكان الآلية مع محاذاة الرؤية. يجب أن تكون دقة التنسيب ضمن ميكرونات لضمان محاذاة كل كرة لحام مع اللوحة المقابلة لها.

3. لحام إنحسر 

تمر اللوحة المجمعة من خلال فرن إعادة التدفق مع ملف تعريف حراري يمكن التحكم فيه. يشتمل الملف التعريفي على مراحل التسخين المسبق، والنقع، وإعادة التدفق، والتبريد، ويتم معايرة كل منها وفقًا لحزمة BGA المحددة وسبائك اللحام (SAC305 الخالي من الرصاص أو Sn63Pb37 سهل الانصهار). يمنع التنميط الصحيح الإفراغ والاعوجاج وعيوب الرأس في الوسادة.

4. التبريد والتصلب 

يتم تبريد اللوحة بمعدل متحكم فيه لتصلب وصلات اللحام. التبريد السريع يمكن أن يسبب التوتر. التبريد البطيء يمكن أن يسبب نمو الحبوب. يتوافق معدل التبريد مع اللوحة والمواد المكونة.

5. التفتيش 

يعد الفحص بالأشعة السينية أمرًا إلزاميًا لمجموعات BGA لأن الوصلات تكون مخفية بصريًا. توفر الأشعة السينية ثنائية الأبعاد تصويرًا من أعلى إلى أسفل لشكل المفاصل ومحاذاةها؛ توفر الأشعة السينية ثلاثية الأبعاد (CT) مشاهدات مقطعية لتحليل الفراغات واكتشاف العيوب. ويتم قياس نسبة الفراغ وفقًا لمعايير القبول IPC-A-610.

6. العمليات الثانوية 

اعتمادًا على المتطلبات، قد تخضع اللوحات للتنظيف أو الطلاء المطابق أو الاختبار الوظيفي بعد تجميع BGA.

كيف نتحكم في الجودة ونفحصها؟

تمثل مجموعة PCB ذات مصفوفة شبكة الكرة BGA الدقيقة عالية الدقة تحديات فحص فريدة لأن وصلات اللحام مخفية. تستخدم Fanway طرق فحص متعددة للتحقق من سلامة المفاصل:

الفحص بالأشعة السينية (ثنائي وثلاثي الأبعاد) 

توفر الأشعة السينية تصويرًا غير مدمرًا لجميع وصلات لحام BGA. تظهر المفاصل الجيدة بشكل دائري وبحجم موحد عبر المصفوفة. تكتشف الأشعة السينية الفراغات والجسور والفتحات وعيوب الرأس في الوسادة وعدم كفاية الترطيب. يتم حساب نسبة الإبطال ومقارنتها بحدود قبول IPC-A-610.

الفحص البصري الآلي (AOI) 

في حين أن AOI لا يمكنها الرؤية من خلال جسم BGA، فإنها تقوم بفحص محاذاة المكونات والمستوى المشترك ومفاصل اللحام المحيطة. كما أنه يتحقق من وجود BGA واتجاهه الصحيح.

اختبار داخل الدائرة (ICT) 

تتحقق تكنولوجيا المعلومات والاتصالات من التوصيل الكهربائي لـ BGA بلوحة PCB، وتتحقق من وجود قصور، وفتح، وتصحيح قيم المكونات.

الاختبار الوظيفي 

يتم اختبار اللوحة المجمعة في ظل ظروف التشغيل للتأكد من أن BGA تعمل وفقًا للمواصفات.

إعادة صياغة BGA وإعادة الكرة

عندما يكون أحد مكونات مجموعة PCB لصفيف شبكة الكرة BGA ذات الدقة العالية معيبًا أو يتطلب الاستبدال، يتم إجراء إعادة صياغة BGA باستخدام معدات متخصصة وملفات تعريف حرارية يمكن التحكم فيها. تتضمن العملية:

1. إزالة المكونات: يتم تسخين اللوحة من الأسفل لمنع تزييفها. يطبق السخان العلوي ملفًا حراريًا موضعيًا لإذابة كرات اللحام. يقوم أنبوب الالتقاط المفرغ برفع المكون بمجرد ذوبان اللحام. يتم تجنب الضغط على المكون أو رفعه لمنع تلف الوسادة.

2. تنظيف الوسادة- تتم إزالة اللحام المتبقي من منصات ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام جديلة إزالة اللحام والتدفق. يتم تنظيف الوسادات وفحصها بحثًا عن أي ضرر.

3. إعادة الكرة– بالنسبة للمكونات التي سيتم إعادة استخدامها، تتم إزالة كرات اللحام القديمة ويتم إرفاق كرات لحام جديدة باستخدام استنسل إعادة الكرات وإعادة التدفق. يتم تدفق المكون ومحاذاته مع الاستنسل وتسخينه لربط المجالات الجديدة.

3. استبدال المكونات- تتم محاذاة المكون المعاد تدويره أو الجديد مع لوحات PCB وإعادة تدفقه باستخدام ملف تعريف حراري يتم التحكم فيه.

4. التفتيش بعد إعادة العمل- يؤكد الفحص بالأشعة السينية أن عملية إعادة العمل كانت ناجحة وأن الوصلات الجديدة تستوفي معايير القبول.

التطبيقات

تعد مجموعة PCB لصفيف شبكة الكرة BGA ذات الدقة العالية ضرورية للتطبيقات التي تتطلب كثافة إدخال/إخراج عالية، وسلامة الإشارة، والأداء الحراري:

الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء: تستخدم وحدات معالجة الرسومات ومسرعات الذكاء الاصطناعي ومعالجات الخوادم حزم FCBGA الكبيرة مع آلاف الاتصالات.

الاتصالات: تتطلب شرائح النطاق الأساسي 5G ومعالجات الشبكة ووحدات ASIC للتبديل BGA دقيقة لنقل البيانات بسرعة عالية.

الأجهزة الطبية: تستخدم معدات التصوير التشخيصي وأجهزة مراقبة المرضى والأدوات الطبية المحمولة BGA للإلكترونيات المدمجة والموثوقة.

التحكم الصناعي: تستخدم أجهزة PLC، ومحركات المحركات، ووحدات التحكم الآلية BGA لوظائف المعالجة والاتصالات.

الالكترونيات الاستهلاكية: تستخدم الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والأجهزة القابلة للارتداء تقنية BGA الصغيرة للتصميمات ذات المساحة المحدودة.

لماذا Fanway لتجميع BGA PCB؟

القدرة على وضع الدقة

تدعم معدات وضع Fanway BGA بدقة تصل إلى 0.25 مم، مع محاذاة الرؤية لضمان محاذاة كل كرة لحام مع لوحتها. ويتم الحفاظ على دقة تحديد الموضع من خلال المعايرة الآلية والتعليقات في الوقت الفعلي.

التنميط إنحسر تسيطر عليها

تتيح أفران إعادة التدفق مع التحكم في درجة الحرارة متعدد المناطق توفير خصائص حرارية دقيقة لأنواع مختلفة من عبوات BGA وسبائك اللحام. يتم تطوير الملفات الشخصية والتحقق من صحتها لكل مجموعة لمنع الإفراغ والتحريف.

فحص الأشعة السينية 

تعمل أنظمة الفحص بالأشعة السينية ثنائية وثلاثية الأبعاد على التحقق من جودة المفاصل لكل BGA على كل لوحة. يتم قياس وتوثيق نسبة الإبطال.

إعادة صياغة BGA وإعادة الكرة 

توفر Fanway خدمات إزالة BGA، وتنظيف الوسادة، وإعادة الكرات، والاستبدال باستخدام محطات إعادة العمل المخصصة مع بصريات الرؤية المنقسمة والملفات الحرارية التي يمكن التحكم فيها. يتم تنفيذ إعادة العمل وفقًا لمعايير IPC-7711/7721.

خدمة نهاية إلى نهاية 

بدءًا من تحسين تخطيط PCB لتوجيه BGA مرورًا بمصادر المكونات والتجميع والفحص وإعادة العمل، توفر Fanway خدمات تجميع BGA PCB كاملة من خلال نقطة اتصال واحدة.

الشهادات 

حصلت Fanway على شهادات ISO9001 وISO13485 وIATF16949، مع عمليات تجميع متوافقة مع معايير IPC-A-610 وIPC-7095.

الأسئلة الشائعة

س: ما هو الحد الأدنى من عرض BGA الذي يمكن لـ Fanway تجميعه؟
ج: يدعم Fanway تجميع BGA حتى مسافة 0.25 مم. تتضمن الملاعب القياسية 1.0 مم، 0.8 مم، 0.65 مم، 0.5 مم، و0.4 مم.

س: ما هو الفحص الذي يتم إجراؤه على تجميعات BGA؟
ج: يعد الفحص بالأشعة السينية (ثنائي وثلاثي الأبعاد) إلزاميًا لجميع تجميعات BGA. يتم قياس نسبة الإبطال وفقًا لمعايير IPC-A-610. يتم أيضًا إجراء AOI، وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات، والاختبارات الوظيفية كما هو مطلوب.

س: هل يمكن لـ Fanway إعادة صياغة BGA التي فشلت؟
ج: نعم. توفر Fanway إزالة BGA، وتنظيف الوسادة، وإعادة الكرات، والاستبدال باستخدام محطات إعادة العمل المخصصة ذات التشكيلات الحرارية التي يمكن التحكم فيها. يتم تنفيذ إعادة العمل وفقًا لمعايير IPC-7711/7721.

س: ما هي المهلة النموذجية لتجميع BGA PCB؟
ج: عادةً ما يتم شحن مجموعات النموذج الأولي لـ BGA خلال 5 إلى 7 أيام عمل. تتم جدولة أوامر الحجم بناءً على توفر المكونات وتعقيد اللوحة.

س: ما هي أنواع حزم BGA التي يدعمها موقع Fanway؟
ج: تدعم Fanway حزم PBGA وCBGA وFCBGA وmicro BGA. يتم التعامل مع مصادر المكونات من خلال سلاسل التوريد المعتمدة لضمان صحتها.