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Conjunto BGA

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Conjunto de matriz de grade de bola: o guia definitivo

Conjunto de Matriz de Grade de Bola

Hoje, você aprenderá sobre a montagem de matriz de grade de esferas como um SMT popular na montagem de PCB.

Vou levá-lo através de sua definição, antecedentes, méritos, deméritos, classificação e processo de montagem.

Também vamos ver como você pode testar o BGA PCB.

E isso não é tudo ...

Você também aprenderá a escolher uma máquina BGA Assembly e as principais aplicações da técnica BGA Assembly.

Então vamos começar definindo Ball Grid Array.

Capítulo 1: O que é Ball Grid Array?

A matriz de grade de bola é um tipo de embalagem de montagem em superfície. É usado em circuitos integrados para montar dispositivos como microprocessadores permanentemente.

Olhe para isto:

Conjunto BGA

Conjunto BGA

1.1. Fundo

BGA é datado de 1989 quando Motorola e cidadão desenvolveu um BGA de plástico.

Mais tarde, eles foram usados ​​para embalar joias e alguns outros aparelhos eletrônicos como rádios e telefones celulares entre outros.

A BGA teve alguns desafios, assim como muitas novas tecnologias, embora, com o passar do tempo, soluções para esses desafios tenham sido encontradas.

A descoberta das respostas para esses desafios promoveu a confiabilidade das embalagens BGA, já que a inspeção de alta qualidade agora é garantida.

Capítulo 2: Vantagens do Ball Grid Array.

Qual é o benefício de usar o Ball Grid Array?

Como qualquer outro Montagem PCB pacote, BGA tem seus prós e contras. Quando você escolhe o BGA, deve levar em consideração seus méritos e deméritos.

Abaixo estão algumas das principais razões pelas quais podemos optar por desenvolver um dispositivo usando a técnica de montagem BGA.

Conjunto BGA PCB

Conjunto BGA PCB

  • Alta densidade

Como mais esferas de solda são usadas na montagem de matriz de grade de esferas, a conexão entre as esferas aumenta, criando uma maior densidade de conexões.

Numerosas bolas de solda são usadas e isso, por sua vez, diminui o espaço na placa de circuito.

Isso dá ao BGA uma excelente capacidade de conduzir calor; daí a melhor qualidade dos dispositivos são criados através do BGA.

A característica de alta densidade do pacote BGA permite que ele seja usado na montagem de dispositivos que precisam ter desempenho de alta velocidade.

  • Fácil de montar e gerenciar

É mais fácil montar e gerenciar BGA na placa de circuito do que em outras técnicas de montagem de PCB.

Isso ocorre porque as esferas de solda são usadas diretamente para soldar o pacote na placa de circuito.

Nós apenas colocamos as bolas de solda e as derretemos usando o bit de solda simultaneamente. Dentro de um período de alguns segundos, uma articulação é criada.

  • As bolas de solda se alinham

À medida que soldamos, as esferas de solda se alinham durante o processo de solda.

Devido à alta utilização do espaço na placa de circuito impresso, as esferas de solda se alinham sob a placa.

Podemos visualizar melhor quando olhamos a placa de circuito impresso do lado oposto.

Com BGA, toda a placa de circuito é utilizada. Como os orifícios do tabuleiro estão alinhados, todas as bolas aparecerão alinhadas.

  • Resistência térmica mais baixa

Além destes, o pacote BGA e a placa de circuito possuem menor resistência térmica.

Isso permite a dissipação, o que ajuda a evitar o superaquecimento do dispositivo.

O superaquecimento do BGA não é bom porque às vezes pode danificar outros componentes da placa além das esferas de solda.

A qualidade de resistência térmica mais baixa do BGA ajuda a minimizar esse dano específico.

  • Melhor condutividade elétrica

Devido a um caminho mais curto entre a matriz e a placa de circuito, o BGA oferece melhor condutividade elétrica. Ao soldar as bolas, nenhum orifício passante é deixado.

Isso significa que as esferas de solda e outros componentes ocupam toda a placa de circuito. Portanto, os espaços vagos são reduzidos.

Capítulo 3: Desvantagens do BGA

Ball Grid Array Assembly também tem suas deficiências como qualquer outra técnica de montagem.

As desvantagens de usar BGA são explicadas abaixo.

Montagem de componentes BGA

Montagem de componentes BGA

· Reação negativa

Quando um BGA PCB se dobra, ele experimenta alguma resposta negativa da placa de circuito. Essas reações negativas às vezes são chamadas de estresse.

Quando há tensão nas juntas, elas podem desenvolver algumas rachaduras que podem causar danos a alguns componentes da placa.

Portanto, é necessário muito cuidado para soldar as esferas com a maior precisão possível, se desejarmos bons resultados.

Para reduzir esse estresse, a solda começa prendendo as esferas de solda frouxamente até que a inspeção tenha confirmado a boa qualidade da junta.

  • Dificuldade de inspeção

Um dos desafios do uso do BGA é a dificuldade em inspecionar o Pacote BGA. Isso ocorre porque as bolas de solda são colocadas muito próximas umas das outras.

Quando eles estão próximos um do outro, é difícil realizar uma inspeção conjunta adequada das embalagens BGA.

Por conta disso, não é fácil identificar se o dispositivo montado apresenta alguns contratempos.

Sem o uso de máquinas avançadas como máquinas de raios X, a inspeção é difícil.

  • BGA é caro

O equipamento para embalagem de BGA é caro. Por exemplo, uma máquina de raios X usada para inspecionar o pacote BGA é muito cara.

Soldar usando as mãos pode ser usado, embora tenha se mostrado muito difícil e não confiável.

Se optarmos por montar uma placa de circuito impresso usando o pacote BGA, devemos estar prontos para arcar com os custos.

Requer que você use um ferro de solda que tenha um termostato, que também é muito caro.

Portanto, para dispositivos melhores, mais finos e de alta qualidade, o custo de fabricação será maior.

Portanto, em geral, a montagem de BGA é cara para os fabricantes; mesmo que os dispositivos empacotados através dele tenham melhor desempenho.

  • As conexões BGA às vezes podem não ser confiáveis

Como as bolas de solda não dobram, quando há vibração, as juntas de solda desenvolvem rachaduras entre as juntas.

Por esta razão, você deve começar fixando as bolas frouxamente e torná-las firmes e fortes mais tarde, durante os estágios finais da soldagem.

Além disso, as conexões BGA podem ser consideradas não confiáveis ​​devido à natureza complicada da inspeção.

No entanto, várias máquinas estão atualmente no local para inspecionar minuciosamente as falhas na placa, se houver alguma.

Capítulo 4: Tipos de BGAs

Existem diferentes tipos de BGAs.

Essas diferenças são resultado de como o pacote de montagem BGA é desenvolvido.

Abaixo estão alguns dos tipos de montagem BGA que são comumente usados.

4.1. Matriz de Grade de Bola de Processo de Matriz Moldada

Com a MAPBGA, as bolas de solda são usadas para montar a rede elétrica na superfície da placa de circuito.

Isso permite o alinhamento das esferas de solda na placa de circuito onde elas são moldadas juntas.

MAPBGA

MAPBGA

Essas bolas de solda, uma vez colocadas, são separadas por serra. O MAPBGA permite que as esferas de solda pareçam alinhadas após a conclusão da montagem.

Uma visão melhor pode ser acessada quando você a olha do lado oposto da placa. Ele usa uma bola de solda para conectividade elétrica.

Lembre-se, as juntas de solda são formadas por baixo da embalagem.

É aconselhável que a inspeção seja feita usando máquina de raio-x or Lupa óptica.

Isso ajudará a descobrir se há algum curto-circuito no pacote.

Existem algumas das deficiências que foram identificadas quando o processo de matriz moldada BGA é usado.

Por exemplo, parte da pasta de solda e das bolas de solda podem derreter, mas não conseguem se unir.

Outro defeito que foi descoberto no MAPBGA é que a pasta de solda e a esfera de solda se fundem durante o refluxo da impressão de pasta ruim

O MAPBGA não é recomendado para reparos, pois pode danificar outros componentes da placa.

Em vez disso, podemos fazer retrabalho. Aqui, todo o dispositivo é removido e posteriormente substituído por um novo.

Um bom retrabalho para o MAPBGA é composto por seis etapas para obtermos boas articulações.

Essas etapas incluem a preparação das ferramentas, a remoção de todo o pacote, a retificação do local, a impressão da pasta de solda, a remontagem do pacote e a solda por refluxo.

4.2. Matriz de Grade de Bola de Plástico

Este é um cartão impresso padronizado ou placa de circuito que é usado para construir módulos. Sua superfície é fina. É cerca de > than0.03 polegadas.

Matriz de grade de bola de plástico

Matriz de grade de bola de plástico

Um chip e a superfície onde ocorre a soldagem são conectados por meio de fios. Mesmo que seja assim, um dado seis de lados do Flip-chip ainda pode ser conectado diretamente ao PBGA.

Pode ser 2 ou 4 camadas de substratos. Geralmente é laminado usando substratos de cobre

4.3. Matriz de Grade de Bola de Fita

Ao contrário do antigo BGA, o TBGA pode dobrar facilmente, é mais leve e oferece melhor conteúdo para os fabricantes de produtos elétricos.

Matriz de grade de bola de fita

Matriz de grade de bola de fita – Foto cedida: PCB CART

Os PCBs Tape Ball Grid Array não formam fratura, uma vez que não desenvolvem estresse. Eles são flexíveis e podem dobrar facilmente.

Devido a esta característica, é preferido pelos fabricantes de aparelhos elétricos que montam aparelhos mais leves.

4.4. Pacote para pacote BGA

Aqui os links relacionados são moldados na placa de circuito. A lógica separada é então moldada verticalmente junto com o Ball Grid Array.

Pacote no pacote BGA

Pacote no pacote BGA – Foto cedida: Wikimedia

Mais de uma embalagem pode ser montada uma sobre a outra e separada usando uma superfície padronizada para indicar sinais entre as embalagens.

Os circuitos integrados são usados ​​para reunir a lógica discreta vertical e os pacotes BGA de memória.

Por exemplo, câmeras digitais, telefones celulares e assistentes digitais pessoais são empacotados usando a técnica de montagem Package on Package BGA.

O PBGA tem sido amplamente utilizado em apenas duas configurações. Esses incluem:

  • Empilhamento de memória puro onde apenas dois ou mais pacotes de memória são unidos
  • Pacote lógico misto onde o pacote de memória é colocado na parte superior e a lógica que é a CPU está situada na parte inferior.

O benefício do Package to Package é que ele possui os benefícios da embalagem tradicional e das técnicas de empilhamento de moldes.

Isso ajuda a reduzir as deficiências do pacote para pacote.

A técnica Package to Package pode ser útil em pacotes menores com conexões elétricas mais curtas.

A maioria das empresas de engenharia de semicondutores que são avançadas preferem usar a tecnologia Package to Package.

4.5. Matrizes de grade de esferas plásticas termicamente aprimoradas

Este tipo de BGA possui um dissipador de calor embutido que é muito crítico para dispositivos com alta dissipação de calor.

BGA termicamente condutor

BGA termicamente condutora – Foto cedida: Refrigeração eletrônica

Por exemplo, televisão, automóvel e outros eletrônicos industriais.

Este Ball Grid Array de plástico aprimorado termicamente ajuda a regular o calor para que as bolas de solda não superaqueçam.

O superaquecimento pode causar juntas secas, rachaduras nas juntas e danos a outros componentes da placa.

4.6. Micro BGA

Este também é um dos tipos de embalagem Ball Grid Array. Principalmente é composto de dimensões de 0.04 milímetros entre as esferas de solda.

Às vezes, as medidas entre as bolas são inferiores a 0.04 mm.

Devido a este pacote mais próximo das bolas, todo o pacote é minimizado.

Os pacotes Micro BGA colocados mais próximos uns dos outros aumentam a eficiência no uso da placa de circuito.

Capítulo 5: Como funciona o processo de montagem BGA?

O processo de montagem BGA também pode ser chamado de perfil térmico. O perfil térmico é muito crítico no processo de montagem de PCB.

O perfil térmico eficaz é obtido levando em consideração o tamanho BGA e as esferas BGA. Estes podem ser com ou sem chumbo.

Processo de montagem BGA

Processo de Montagem BGA

Quando o perfil térmico é otimizado internamente a nível local, há a prevenção do aquecimento interno do BGA. Isso reduz o estresse da junta e possíveis falhas de montagem da placa de circuito impresso.

Quando os procedimentos de gestão da qualidade são seguidos, qualquer vazio é mantido abaixo de 25%.

Para BGAs sem chumbo, um perfil térmico especial sem chumbo pode ser usado para reduzir os problemas de bola aberta que ocorrem quando a temperatura é baixa.

Por outro lado, os BGAs com chumbo também passam por um processo especial com chumbo que evita altas temperaturas. As altas temperaturas fazem com que os pinos fiquem mais curtos do que o esperado.

Atualmente, o desenvolvimento da eletrônica está se afastando daqueles que eram mais pesados, mais grossos e menos avançados. Eles se tornaram mais leves, mais finos e mais avançados em desempenho.

Antigamente, os fabricantes enfrentavam desafios como confiabilidade garantida, qualidade e método de inspeção do dispositivo.

Esses desafios comprometeram a qualidade dos pacotes de montagem BGA até que soluções para esses desafios foram encontradas.

Portanto, todos os fabricantes querem conhecer essas soluções que são fundamentais para o sucesso da fabricação de todos os dispositivos.

A montagem do BGA inclui:

  • Retrabalho BGA
  • Re-balling BGA

Honestamente, a montagem BGA requer alta precisão.

Isso ocorre porque, uma vez montados, eles se tornam permanentes e só podem ser retrabalhados. Então deixe-me levá-lo através do processo de montagem BGA.

A montagem do BGA é feita através do retrabalho do BGA e do reballing do BGA. Vamos analisá-los separadamente de uma maneira mais detalhada.

5.1. Retrabalho BGA

Retrabalhar o BGA não é uma tarefa fácil, a menos que você tenha acesso ao equipamento certo. Quando um problema é descoberto em um BGA, isso exige retrabalho.

O procedimento a seguir é usado durante o retrabalho do BGA:

Figura 10 Retrabalho BGA – Foto cedida: Circuit Technology Center

  • O aquecimento de BGA pode ser feito para derreter as soldas por baixo. Você deve garantir que, ao aquecer o BGA, outros componentes da placa tenham pouco ou nenhum efeito. Se forem aquecidos, podem ser destruídos.
  • Antes de iniciar a remontagem do BGA, você deve começar removendo todos os elementos.
  • Certifique-se de que o site está pronto para o novo trabalho
  • Depois de limpar o local, aplique a pasta de solda na superfície da placa de circuito onde deseja soldar as novas esferas.
  • Altere todos os BGAs antigos e use os novos.

Você deve ter todas as ferramentas necessárias para o retrabalho. Estes incluem uma placa de circuito, ferro de solda, ajudante de mão, cortadores de fio, alicate de ponta fina e sugador de solda.

Todas essas ferramentas devem estar disponíveis para que o retrabalho seja feito com sucesso. Essas ferramentas incluem:

5.2. Ferramentas usadas na soldagem

Para que a soldagem seja feita, é necessário que existam ferramentas específicas que devem ser utilizadas para obter as juntas desejadas.

Por esta razão, temos diferentes ferramentas utilizadas durante o processo de soldagem. Entre eles incluem:

Ferro de solda

Eles existem em diferentes tamanhos e para diferentes especificações. Seu custo também é diferente. Então você pode escolher o que você pode comprar.

A escolha de um ferro de solda também pode ser influenciada pelo tipo de trabalho que você deseja fazer. Outro fator é a superfície e o tamanho do trabalho que você pretende fazer.

Por exemplo, para dispositivos finos e menores, você pode optar por usar ferros de solda menores.

Alguns ferros de solda possuem um controlador de temperatura embutido, enquanto outros não possuem este componente.

Para aqueles que não possuem controlador de temperatura, o efeito de resfriamento ocorre quando as juntas de solda são expostas ao ar.

Por outro lado, o ferro de solda que possui um controlador de temperatura embutido possui um termostato que controla a temperatura.

Especificações do ferro de solda.

Como existem muitos ferros de solda no mercado, tornou-se difícil escolher um. Alguns são caros, enquanto outros são menos caros.

Outros são grandes, enquanto outros são pequenos em tamanho.

No entanto, você tem que escolher um para usar. Um bom ferro de solda tem características específicas gravadas nele. A seguir estão algumas das características:

a) Tamanho

A escolha do tamanho relevante do ferro depende do dispositivo e da natureza da superfície da placa em que você pretende trabalhar.

Por exemplo, o trabalho fino só permite o uso de ferros menores. Por outro lado, dispositivos menos delicados podem ser feitos usando grandes ferros de solda.

b) Uso do Poder

Com 40 watts, ferros sem temperatura controlada são capazes de gerar boas juntas.

Isso pode ser feito para dispositivos pesados. Para pequenos trabalhos finos, um watt entre 15 a 25 pode produzir uma boa junta também.

c) Tensão

Reino Unido e EUA fabricam ferros de solda de 230 VCA e 115 VCA, respectivamente. No entanto, alguns ferros podem usar apenas 12 V.

d) Controle de temperatura

Como vimos anteriormente, os ferros mais baratos não têm capacidade embutida para controlar a temperatura.

Ferros caros têm o termostato embutido que regula o calor dependendo das configurações do usuário. Você pode configurá-lo para um nível de calor que desejar.

e) Proteção antiestática

A estática pode destruir alguns componentes durante a soldagem. Portanto, é vital considerar saber se o ferro que você está comprando possui proteção antiestática.

f) Suporte

Ao soldar, você deve ter um suporte. Este suporte deve ser bem protegido.

g) Manutenção

É muito importante comprar um ferro de solda que tenha peças sobressalentes para que possa haver reparos no ferro no futuro.

A broca de solda requer substituição regular porque não dura muito, embora o próprio ferro possa ser usado por muitos anos.

Mesmo para ferros de solda caros, é essencial ter certeza de obter as peças de reposição assim que uma substituição for solicitada.

Os cortadores de fio

Cortadores de fio podem ser escolhidos considerando onde ele vai ser usado. Cortadores de fio menores são usados ​​principalmente para trabalhos de PCB mais finos.

Pelo contrário, cortadores maiores são usados ​​para trabalhos gerais. Cortadores de fio pequenos ficam danificados quando usados ​​para cortar fios em grandes trabalhos gerais.

Ao contrário disso, cortadores maiores não fazem cortes perfeitos para placas de circuito impresso.

Cortador de fio

Wirecutter

Portanto, recomenda-se que os cortadores de fio pequenos sejam usados ​​em trabalhos pequenos e finos, enquanto os cortadores de fio grandes sejam usados ​​em trabalhos gerais de grande porte.

Se isso for seguido, os dispositivos de qualidade são fabricados e a manutenção das ferramentas BGA de solda é gerenciada a longo prazo.

Alicate

Alicates de ponta fina menores são usados ​​para trabalhar na placa de circuito geral. Se você tiver um trabalho pesado, é aconselhável usar um alicate de pontas finas maiores.

AlicateAlicate

Isso promove a qualidade e o trabalho limpo. Não use alicates pequenos para trabalhos pesados ​​ou vice vasa, pois isso comprometerá a qualidade do aparelho.

Descascadores de fios

A decapagem de fios pode ser feita usando cortadores de fios, embora os decapadores de fios sejam especificamente destinados a esse trabalho.

Descascador de fios

Descascador de fios

Às vezes, você pode usar cortadores de fio, pois os descascadores de fios são caros.

Embora sejam caros para comprar, eles tornam o trabalho muito mais fácil. É muito mais fácil descarnar fios usando decapadores de fios do que usando cortadores de fios.

Sugador de solda

Esta ferramenta é usada para remover uma solda que tenha falha de uma junta para que o retrabalho possa ser feito.

Quando você deseja realizar retrabalho, uma das ferramentas que são muito críticas nesse momento específico é o sugador de solda.

Sugador de solda

Sugador de solda

Ele ajuda a retirar de forma organizada e precisa todas as esferas de solda defeituosas, prontas para realizar o retrabalho. Sem este sugador de solda, pode ser difícil remover as esferas depois de encaixadas.

Titular

Esta é uma ferramenta usada para manter um fio no lugar durante a soldagem. Às vezes é chamado de “mão amiga”.

É composto por um jacaré regulável e um clipe de crocodilo nas duas extremidades. Outros possuem um vidro que amplia os fios para visualização adequada durante a soldagem.

Titular

Titular

Sem este suporte, são necessárias três mãos para segurar a solda, o ferro e a placa. É, portanto, crucial ter um suporte para soldar com precisão e sucesso.

5.3. Área de trabalho de solda

É um fator chave a considerar se você pretende ter um retrabalho. O local de realização da soldagem deve ter luz adequada.

Isso é para permitir que o usuário veja claramente as juntas e componentes de solda.

Além disso, deve haver ventilação adequada. A alta ventilação permite que os fumos da solda saiam da sala.

É necessário usar um ventilador relativamente pequeno para limpar os fumos da área de trabalho.

Não trabalhe no escuro, em áreas menos ventiladas e perto de crianças menores.

Capítulo 6: Preparando-se para o Processo de Soldagem

Quando estiver pronto para realizar a soldagem, você deve fazer alguns preparativos antes de começar.

Montagem da grade de bola

Montagem da grade da bola – Foto cedida: ThomasNet

  • A limpeza do local e dos componentes da soldagem é fundamental antes de iniciar o processo de soldagem.

Garantir que as superfícies estejam limpas é muito importante.

Limpe a placa de circuito impresso usando um solvente para remover qualquer contaminação que possa estar na superfície da placa.

Entretanto, deve-se evitar tocar na superfície da placa, pois isso pode contaminá-la. A contaminação compromete a qualidade das juntas.

  • Em segundo lugar, usando um alicate, remova qualquer oxidação da superfície da placa. Se a oxidação não for removida, as juntas de solda podem não ser boas o suficiente.
  • Torne a superfície dos conectores áspera. Ajuda na limpeza.

A limpeza de todos os componentes do BGA é essencial, pois garante a formação adequada das juntas.

  • Por fim, limpe as ferramentas de solda, como a broca de solda, limpando-as em uma esponja úmida contendo um solvente.

6.1. Fazendo juntas de solda

Com a prática regular de solda, é mais fácil fazer juntas de solda com sucesso.

Quando você entende o processo, pode garantir que todos os componentes necessários estejam em um local acessível.

Ou seja, um local onde você pode facilmente alcançá-los durante o processo de soldagem.

Certifique-se de colocar os componentes onde estejam livres de contaminação. É a única maneira de obter juntas de alta qualidade.

Junta de solda

Junta de solda – Foto cortesia: EE Times

Coloque os componentes de chumbo em um orifício em uma placa de circuito impresso antes de iniciar a soldagem.

  • Comece fixando inicialmente as bolas de solda frouxamente. Isso garantirá que você tenha tempo suficiente quando descobrir que há uma falha e deseja removê-la.

Quando eles são fixados firmemente, será difícil remover os que não foram fixados corretamente. Portanto, a fixação solta é recomendada no estágio inicial.

A fixação firme leva a danos de outros componentes na superfície do PCB no momento em que os defeituosos são removidos.

  • O próximo passo é pegar uma solda em uma ponta de solda e limpá-la usando uma esponja molhada. Quando solda e o ferro de solda está quente, fica sujo facilmente.

A limpeza regular do ferro de solda é fundamental.

  • Coloque a broca com a solda na junta e derreta bastante solda na junta. Se você não derreter solda suficiente na junta, a junta não será boa o suficiente.
  • A soldagem leva aproximadamente alguns segundos. O excesso de fusão de bolas de solda também cria uma junta dura e seca, o que também não é bom.

Isso pode acontecer quando o ferro de solda é colocado por mais tempo na junta.

  • Depois de fazer a junta, retire a ponta de solda e espere a junta esfriar. Dessa forma, você poderá fazer várias juntas de solda na placa de circuito impresso.

6.2. Regras de ouro de solda

Existem regras de ouro de solda que devem ser levadas em consideração.

Ao realizar a soldagem, você deve seguir algumas regras específicas.

Estas regras são muito importantes porque garantem a sua segurança como indivíduo e também garantem uma boa qualidade de juntas.

Você precisa tomar várias considerações para alcançar os resultados desejados. Considere por exemplo; ferro de solda está muito quente.

Sempre use suportes quando o ferro de solda. Durante o processo de soldagem, tome cuidado para não queimar as pessoas que possam estar ao seu redor com o ferro.

É recomendado que você evite soldar quando crianças pequenas estiverem perto do local.

A limpeza do ferro de solda é muito importante. Quando o ferro está quente, ele se contamina com muita facilidade.

Use uma esponja molhada para limpar o ferro regularmente.

A aplicação simultânea da solda e do ferro é muito importante para obter melhores juntas.

Colocar a solda na broca e transportá-la para a junta não produz boas juntas. Portanto, é aconselhável que a broca e a solda sejam aplicadas juntas ao mesmo tempo.

O uso excessivo de solda compromete a qualidade das juntas. Apenas derreta bastante solda na junta. Lembre-se, qualquer tentação de aplicar mais solda resulta em má formação da junta.

Manter um ferro em um determinado lugar causa a formação de juntas rígidas e secas. Uma vez que uma junta é formada, separe o ferro da junta para que você possa permitir que a junta esfrie.

Por último, mas não menos importante, adquirir habilidades sobre como soldar é muito importante para quem tem interesse em soldar dispositivos eletrônicos.

Certifique-se de que boas articulações sejam criadas todas as vezes. É uma maneira segura de garantir que seus circuitos funcionem com eficiência.

Além disso, suas articulações ficarão bem.

Seguir essas regras promove a confiabilidade dos dispositivos montados em BGA.

6.3. Tipos de ferros de solda

Existem duas categorias principais de ferros de solda. Eles são como ilustrado abaixo:

Ferro básico controlado por ar

Este tipo de ferro não possui controlador de temperatura. Depende do ar para controlar a temperatura.

A exposição da junta soldada ao ar auxilia o resfriamento das juntas durante o processo de soldagem.

Além disso, esse tipo de ferro é muito barato e pode ser usado para soldar uma variedade de dispositivos.

Ferro com temperatura controlada

Este tipo tem um controlador de temperatura embutido. Ele usa um termostato para controlar a temperatura do bit.

Você pode ajustar o calor para o nível desejado.

Produz uma boa articulação. No entanto, é muito caro em comparação com o básico.

6.4. Re-balling BGA

O reballing BGA é o processo de remoção de bolas de solda antigas e, em seguida, substituindo-as por novas. Existem inúmeras razões para re-balling.

O seguinte pode ser um motivo para re-balling:

  • Quando um dispositivo é acidentalmente retirado de um PCB, é necessário recolocá-lo na placa.
  • Quando o dispositivo foi soldado na liga errada, você pode realizar o reballing para trocar as esferas de solda.
  • Outra razão para re-balling é permitir que a análise de falhas seja feita.

O método de re-balling depende do:

  • Volume de trabalho a ser realizado
  • Tipo de pacote
  • Liga sendo colocada na placa.

Para embalagens pequenas, ferramentas de tamanho pequeno devem ser usadas. Por outro lado, quando o trabalho envolve serviço pesado, ferramentas maiores são relevantes.

ReballingReballing

Portanto, tanto o retrabalho quanto o re-balling envolvem todos os processos básicos de montagem do BGA.

Capítulo 7: Capacidade de Montagem BGA

As capacidades do BGA são muitas. Esses são alguns dos recursos que o destacam entre outras técnicas de embalagem.

Circuitos de alta densidade são criados quando as esferas de solda são soldadas com precisão nos orifícios passantes sem nenhum cruzamento.

Há espaço reduzido entre as bolas. Por causa disso, há uma alta densidade de circuitos em dispositivos que foram montados por meio de BGA.

Condução de calor

Os pacotes BGA reduziram o superaquecimento. Isso ocorre porque o BGA permite que o calor passe do circuito integrado para o exterior.

Condução de calor em BGA PCB

Condução de calor em BGA PCB

Devido a essa característica única, o BGA é classificado entre os pacotes confiáveis.

Além disso, problemas relacionados à interferência com circuitos são limitados quando se trata do uso do pacote BGA.

Isso ocorre principalmente porque as bolas de solda são menores em tamanho. Como resultado, possui uma característica de menor indutância.

Soldagem BGA

Uma solda é um material que derrete em torno de uma junta que, após o resfriamento, é capaz de conduzir calor.

A soldagem é um dos processos críticos utilizados na fabricação de dispositivos eletrônicos. Ele permite que componentes eletrônicos sejam unidos eletronicamente.

A soldagem requer uma quantidade de solda controlada com precisão que, quando aquecida, derreterá.

Você deve escolher uma composição e temperatura da liga de solda. É a única maneira de promover uma boa separação entre as esferas de solda.

E, claro, se você deseja as juntas certas, é importante escolher ferramentas e acessórios adequados.

Algumas das ferramentas mais comuns incluem:

  • Ferro de solda
  • Os cortadores de fio
  • Alicate de ponta fina
  • Descascadores de fios
  • Sugadores de solda
  • Porta-fios entre outros

Além disso, a área de trabalho deve ter luz suficiente e ventilação adequada durante o processo de soldagem.

Retrabalho BGA

Retrabalhar o BGA não é uma tarefa fácil, a menos que você tenha acesso ao equipamento certo. Quando um problema é descoberto em um BGA, isso exige retrabalho.

O procedimento a seguir é usado durante o retrabalho do BGA:

  • O aquecimento de BGA pode ser feito para derreter as soldas por baixo. Você deve garantir que, ao aquecer o BGA, outros componentes da placa tenham pouco ou nenhum efeito.

Os componentes podem ser destruídos.

  • Antes de iniciar a remontagem do BGA, você deve começar removendo todos os elementos.
  • Certifique-se de que o local esteja pronto para o novo trabalho.
  • Depois de limpar o local, aplique a pasta de solda na superfície da placa de circuito onde deseja soldar as novas esferas.
  • Altere todos os BGAs antigos e use os novos.
  • Realize o processo de refluxo.

Re-balling BGA

Isso significa que as bolas de solda antigas são removidas e substituídas pelas novas.

O seguinte pode ser um motivo para re-balling:

  • Quando um dispositivo é acidentalmente retirado de um PCB, é necessário recolocá-lo na placa.
  • Além disso, quando o dispositivo foi soldado na liga errada, você pode realizar o reballing para trocar as esferas de solda.
  • Outra razão para re-balling é permitir que a análise de falhas seja feita.

O método de reballing depende do volume de trabalho a ser realizado, do tipo de embalagem e da liga a ser colocada na placa.

Capítulo 8: Como testamos o BGA Assembly Board?

Após qualquer trabalho de montagem e design de PCB, é importante testar e avaliar a qualidade.

Você pode usar várias máquinas para identificar problemas e corrigi-los a tempo.

Por exemplo, temos uma máquina de raios X, máquinas industriais de tomografia computadorizada, microscópios especiais e endoscópios.

Com essas máquinas de inspeção, problemas associados ao excesso de solda, roubo de solda, desalinhamento de componentes, pontes e esferas de solda ausentes podem ser identificados.

Isso ocorre porque essas máquinas podem ver através de bolas de solda.

Lembre-se, o equipamento de inspeção ajuda a verificar se cada solda é colocada corretamente.

Também assegura que cada contato com a placa permaneça intacto.

Mesmo que as máquinas de inspeção sejam boas, tem alguns contratempos.

Por exemplo, tornou-se difícil distinguir entre peças que são colocadas no mesmo local.

Claro, esta exceção se aplica ao ver o tabuleiro do lado oposto.

As ferramentas usadas para inspeção ajudam a complementar a precisão da colocação da bola. Também ajuda a garantir que a qualidade do dispositivo seja boa.

Vejamos algumas das técnicas de inspeção mais comuns:

Inspeção por raios-X de montagem BGA

Às vezes, a pasta para solda pode ser aplicada de maneira errada. Além disso, pode haver fusão parcial das bolas.

Todos esses são problemas encontrados durante a montagem e podem ser identificados através de uma máquina de investigação de raios-X.

Inspeção por raio-X

Inspeção de raio x

O intervalo entre as bolas pode ser determinado através dos cálculos feitos usando uma calculadora de análise de software de raios-x.

Normalmente, este cálculo ajuda a soldar as esferas dentro da faixa IPC recomendada.

Inspeção ideal da junta de solda

Este equipamento verifica a posição, polaridade de presença e junta de solda. Avalia a qualidade de um dispositivo depois de fabricado.

Inspeção de PCB

Inspeção de PCB

Neste caso, uma máquina é usada para visualizar o dispositivo que foi soldado.

Capítulo 9: Como escolher máquinas de montagem BGA

Selecionar a máquina de montagem BGA certa requer experiência, destreza manual e talento individual.

É importante ter um operador experiente que possa lidar com seu retrabalho BGA.

A escolha das máquinas de montagem BGA tem colocado desafios para gerentes, planejadores, engenheiros e técnicos de retrabalho.

Nos primeiros dias, quando as técnicas BGA tinham acabado de ser inovadas, ferramentas simples como ferramenta de dessoldagem e lupas eram usadas.

Além disso, a ferramenta de dessoldagem foi usada para realizar todo o retrabalho enquanto lupas foram usadas para inspecionar a qualidade do dispositivo embalado.

Estes não eram bons o suficiente, e a qualidade dos dispositivos fabricados não era boa.

Atualmente, recomenda-se uma máquina BGA em vez de uma simples estação de retrabalho que foi utilizada inicialmente.

Além disso, uma máquina de raios X é recomendada para inspeção conjunta em vez do simples microscópio ou lupa que era usado antes das descobertas.

Inicialmente, foi usado o montador de nível superior. No entanto, devido ao desenvolvimento tecnológico, o que você precisa é de um operador qualificado.

Este pessoal deve ter conhecimentos de informática.

Ele ou ela deve ser capaz de compreender questões de pasta de solda.

Máquina BGA

Máquina BGA

Além disso, ele / ela deve ter boas habilidades de destreza. Além disso, ser capaz de operar uma máquina de raios X durante a inspeção de juntas de solda.

Além disso, o operador deve ter conhecimento de interpretação de imagens de raios-x. Assim, ele pode estar em condições de reconhecer se há falhas durante o processo de soldagem.

Primeiro, obtenha os especialistas que podem operar as máquinas BGA. Então agora você pode ir em frente e escolher a máquina de montagem BGA.

Eles costumam usar sua experiência anterior para identificar qual máquina de montagem BGA rendeu bons resultados em sua montagem anterior.

Capítulo 10: Aplicação de Técnicas de Montagem BGA

As técnicas de montagem BGA são comuns em muitas aplicações hoje.

Conforme indicado anteriormente, os pacotes BGA produzem juntas fortes. Quando você inspeciona o BGA com uma máquina de raios X, eles produzem bons resultados de juntas de solda.

Algumas das principais aplicações da técnica BGA incluem:

  • Um circuito integrado em computadores, TVs, telefones celulares e muitos outros eletrônicos.
  • Sistemas eletrônicos duplos em linha ou planos
  • Aplicações militares no ar
  • Indústria automobilística
  • Eletrônicos de consumo, ,

Em suma, a montagem da grade de esferas desempenha um papel importante em muitas indústrias elétricas e eletrônicas.

Conclusão

O pacote de montagem BGA é muito importante no desenvolvimento tecnológico no mundo atual.

Apesar de apresentar algumas deficiências, sua contribuição para as indústrias de fabricação de dispositivos elétricos tem se mostrado confiável, eficiente e de alta qualidade.

Portanto, à medida que a tecnologia avança, há esperança de que o pacote de montagem BGA também continue a avançar.

Isso ocorre porque há interesse no uso da tecnologia de montagem BGA pela maioria das indústrias de fabricação elétrica