ชุดแผงวงจร PCB ความหนาแน่นสูงพร้อมแพ็คเกจ BGA

บริการประกอบแผงวงจร PCB ความหนาแน่นสูงพร้อมแพ็คเกจ BGA จาก Fanway เหมาะสำหรับโปรเซสเซอร์ AI อุปกรณ์โทรคมนาคม อุปกรณ์ทางการแพทย์ และการควบคุมทางอุตสาหกรรม แพ็คเกจ BGA ถูกสร้างขึ้นด้วยแม่พิมพ์ซิลิโคนสำหรับการประมวลผล ชั้นที่เชื่อมต่อระหว่างแม่พิมพ์กับวัสดุพิมพ์ และอาร์เรย์ลูกประสานที่ด้านล่างซึ่งยึดติดกับ PCB การออกแบบนี้ให้ความหนาแน่นในการเชื่อมต่อสูง เส้นทางสัญญาณสั้นเพื่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดีขึ้น การถ่ายเทความร้อนไปยังบอร์ดอย่างมีประสิทธิภาพ และคุณลักษณะการจัดตำแหน่งตัวเองระหว่างการบัดกรีที่แก้ไขการชดเชยตำแหน่งเล็กน้อย บริการของเราจัดการขั้นตอนการทำงานทั้งหมดตั้งแต่การสนับสนุนโครงร่าง PCB ไปจนถึงการประกอบและการตรวจสอบขั้นสุดท้าย

BGA ทำงานอย่างไร?

แพ็คเกจ BGA เชื่อมต่อกับ PCB ผ่านอาร์เรย์บอลบัดกรีที่ด้านล่างของส่วนประกอบ ในระหว่างกระบวนการรีโฟลว์ ลูกบอลบัดกรีทั้งหมดจะถูกให้ความร้อนพร้อมกันจนถึงจุดหลอมเหลว แรงตึงผิวของโลหะบัดกรีที่หลอมละลายจะดึงส่วนประกอบให้อยู่ในแนวที่แม่นยำกับแผ่น PCB ทำให้เกิดการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า เครื่องกล และความร้อนพร้อมกัน เอฟเฟกต์การจัดตำแหน่งตัวเองนี้ชดเชยข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งเล็กน้อย และเป็นเหตุผลที่ชุดประกอบ BGA สามารถให้ผลตอบแทนสูงแม้จะมีขนาดพิทช์เล็กก็ตาม

ข้อดีของบรรจุภัณฑ์ BGA คืออะไร?

บรรจุภัณฑ์ BGA เป็นตัวเลือกหลักสำหรับชิประดับไฮเอนด์เนื่องจากมีข้อดีดังต่อไปนี้

ความหนาแน่นสูง 

รองรับการเชื่อมต่อนับร้อยหรือนับพันในขนาดที่กะทัดรัด ทำให้สามารถออกแบบที่ซับซ้อนได้

ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่เหนือกว่า 

มาจากเส้นทางเชื่อมต่อระหว่างกันสั้นๆ ที่ลดการเหนี่ยวนำและความต้านทาน ลดการบิดเบือนของสัญญาณความถี่สูงได้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการใช้งาน RF และความเร็วสูง

การจัดการระบายความร้อนที่ดีขึ้น 

มันเกิดขึ้นเนื่องจากลูกบอลบัดกรีนำความร้อนไปยัง PCB ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าลีดแบบเดิม

ผลการจัดตำแหน่งตนเอง 

แผงวงจร BGA การประกอบ Surface Mount ของ PCB หมายความว่าในระหว่างการรีโฟลว์ ความตึงผิวของโลหะบัดกรีหลอมเหลวจะแก้ไขความเบี่ยงเบนของตำแหน่งเล็กน้อยโดยอัตโนมัติ ช่วยเพิ่มผลผลิตของการประกอบ

กระบวนการประกอบ BGA

ชุดประกอบแผงวงจร PCB ความหนาแน่นสูงพร้อมแพ็คเกจ BGA เป็นส่วนที่มีความต้องการมากที่สุดของชุดประกอบ SMT แต่ละขั้นตอนต้องมีการควบคุมที่แม่นยำเพื่อให้ได้ข้อต่อที่เชื่อถือได้

1. การออกแบบแผ่น PCB 

มีสองทางเลือก แผ่น NSMD ไม่มีหน้ากากประสานเหนือขอบแผ่น ทำให้มีขนาดที่สม่ำเสมอและมีข้อต่อทางกลที่แข็งแกร่งขึ้น แผ่น SMD มีหน้ากากประสานปิดขอบแผ่น ซึ่งเน้นความเครียดจากความร้อน และส่งผลให้พื้นที่บัดกรีที่มีประสิทธิภาพน้อยลง สำหรับวงจรดิจิตอลความเร็วสูง แนะนำให้ใช้ NSMD เมื่อระยะพิทช์ BGA ลดลงเหลือ 0.5 มม. หรือต่ำกว่า จำเป็นต้องใช้แผ่น via-in-pad เนื่องจากไม่สามารถคลี่ออกแบบ dog-bone แบบดั้งเดิมได้ ความเรียบของการเติมและการชุบเป็นสิ่งสำคัญ พื้นผิวที่ไม่เรียบจะทำให้เกิดช่องว่างระหว่างการรีโฟลว์

2. การออกแบบลายฉลุ 

การออกแบบลายฉลุจะกำหนดปริมาณการบัดกรี สำหรับส่วนประกอบ BGA ระดับละเอียด จำเป็นต้องใช้สเตนซิลที่ตัดด้วยเลเซอร์และขัดด้วยไฟฟ้าพร้อมการชดเชยขนาดรูรับแสง สำหรับ BGA ที่มีระยะพิทช์ 0.4 มม. ความหนาของลายฉลุโดยทั่วไปคือ 0.1 มม. ขนาดและรูปร่างของรูรับแสงได้รับการปรับขนาดเพื่อให้ได้ปริมาตรการวางที่ถูกต้องสำหรับลูกบอล BGA แต่ละขนาด

3. ตำแหน่ง 

ส่วนประกอบ BGA ถูกจัดวางโดยใช้อุปกรณ์หยิบและวางอัตโนมัติพร้อมการจัดตำแหน่งการมองเห็น ความแม่นยำในการวางตำแหน่ง +/- 0.03 มม. ช่วยให้มั่นใจได้ว่าลูกบอลบัดกรีแต่ละลูกอยู่ในแนวเดียวกันกับแผ่นที่สอดคล้องกัน

4. การบัดกรีแบบรีโฟลว์ 

โปรไฟล์การเรียงกลับเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในการประกอบ BGA โปรไฟล์ประกอบด้วยสี่ขั้นตอน การอุ่นเครื่องใช้อัตราความเร็วลาด 1 ถึง 3°C ต่อวินาที ช่วยลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่าง BGA และ PCB เพื่อป้องกันการบิดเบี้ยว แช่ที่อุณหภูมิ 150 ถึง 200°C เป็นเวลา 60 ถึง 90 วินาที เพื่อกระตุ้นฟลักซ์และกำจัดออกไซด์ การรีโฟลว์มีอุณหภูมิสูงสุดที่ 235 ถึง 245°C สำหรับ SAC305 ไร้สารตะกั่ว โดยมีเวลาที่สูงกว่าของเหลวอยู่ที่ 60 ถึง 90 วินาที การทำความเย็นใช้อัตราการทำความเย็น 2 ถึง 4°C ต่อวินาที ปรับแต่งโครงสร้างเกรนเพื่ออายุการใช้งานที่เหนื่อยล้าที่ดีขึ้น อุณหภูมิต่ำกว่าค่าต่ำสุดทำให้เกิดข้อต่อเย็น อุณหภูมิที่สูงกว่าระดับสูงสุดจะทำลายโครงสร้างภายในของส่วนประกอบ BGA

ความสามารถทางเทคนิคของ Fanway

ชุดประกอบแผงวงจร PCB ความหนาแน่นสูงพร้อมบริการแพ็คเกจ BGA จาก Fanway มีความสามารถทางเทคนิคดังต่อไปนี้

ช่วงขนาด BGA: การประกอบส่วนประกอบ BGA ตั้งแต่ 1x1 มม. ถึง 50x50 มม. ครอบคลุม BGA ขนาดเล็กสำหรับอุปกรณ์พกพาและ FCBGA ขนาดใหญ่สำหรับโปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูง

ขนาดสนาม: ระยะห่างขั้นต่ำ 0.4 มม. พร้อมความแม่นยำในการวางตำแหน่ง +/- 0.03 มม. ระยะพิทช์ที่ต่ำกว่า 0.4 มม. จะได้รับการประเมินเป็นรายกรณี

จำนวนเลเยอร์บอร์ด: รองรับการประกอบบอร์ดตั้งแต่ 1 ถึง 108 ชั้น ครอบคลุมบอร์ดสองด้านที่เรียบง่ายผ่านแบ็คเพลนจำนวนชั้นสูงที่ซับซ้อน

ความหนาของบอร์ด: รองรับความหนาของบอร์ดตั้งแต่ 0.2 มม. ถึง 10.0 มม. ครอบคลุมวงจรดิ้นผ่านแบ็คเพลนที่แข็ง

การสนับสนุนส่วนประกอบแบบพาสซีฟ: ประกอบส่วนประกอบแบบพาสซีฟจนถึง 01005 และ 0201 ควบคู่ไปกับแพ็คเกจ BGA บนบอร์ดเดียวกัน

ลูกประสาน: รองรับโลหะผสมบัดกรีทั้งแบบมีสารตะกั่วและไร้สารตะกั่ว

การรับรอง: ISO9001, ISO14001, ISO13485, RoHS, ไอพีซี

การใช้งาน

การประกอบ BGA PCB เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานที่ต้องการความหนาแน่นของ I/O สูง ความสมบูรณ์ของสัญญาณ และประสิทธิภาพการระบายความร้อน ชุดประกอบแผงวงจร PCB ความหนาแน่นสูงพร้อมแพ็คเกจ BGA รองรับภาคส่วนสำคัญเหล่านี้

AI และคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง: GPU, ตัวเร่งความเร็ว AI และโปรเซสเซอร์เซิร์ฟเวอร์ใช้แพ็คเกจ FCBGA ขนาดใหญ่ที่มีการเชื่อมต่อหลายพันรายการ

โทรคมนาคม: ชิปเบสแบนด์ 5G, โปรเซสเซอร์เครือข่าย และ ASIC การสลับต้องใช้ BGA ระดับละเอียดสำหรับการส่งข้อมูลความเร็วสูง

อุปกรณ์การแพทย์: อุปกรณ์สร้างภาพเพื่อการวินิจฉัย จอภาพผู้ป่วย และเครื่องมือทางการแพทย์แบบพกพาใช้ BGA สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดกะทัดรัดและเชื่อถือได้

การควบคุมอุตสาหกรรม: PLC มอเตอร์ไดรฟ์ และตัวควบคุมอัตโนมัติใช้ BGA สำหรับฟังก์ชันการประมวลผลและการสื่อสาร

เครื่องใช้ไฟฟ้า: สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต และอุปกรณ์สวมใส่ใช้ไมโคร BGA สำหรับการออกแบบที่มีพื้นที่จำกัด

เหตุใดจึงต้องทำงานร่วมกับ Fanway สำหรับชุดประกอบ BGA PCB ของคุณ

อุปกรณ์จัดตำแหน่งที่แม่นยำ 

ความแม่นยำในการวางตำแหน่ง +/- 0.03 มม. รองรับ BGA ระดับละเอียดจนถึง 0.4 มม.

โปรไฟล์ Reflow ที่ควบคุม 

เตาอบ reflow แบบหลายโซนช่วยให้โปรไฟล์การระบายความร้อนแม่นยำสำหรับบรรจุภัณฑ์ BGA และโลหะผสมบัดกรีที่แตกต่างกัน

การตรวจเอ็กซ์เรย์ 

ระบบเอ็กซเรย์ 2D และ 3D ตรวจสอบคุณภาพข้อต่อของ BGA ทุกตัวบนบอร์ดทุกตัว

การปรับปรุง BGA และการรีบอล 

สถานีทำซ้ำเฉพาะที่มีโปรไฟล์ควบคุมความร้อน ทำการถอด BGA ทำความสะอาดแผ่น การรีบอล และการเปลี่ยนมาตรฐาน IPC-7711/7721

การสนับสนุนการออกแบบ 

การให้คำปรึกษาด้านเค้าโครง PCB สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการกำหนดเส้นทาง BGA รวมถึงคำแนะนำในการออกแบบแพดและกลยุทธ์ via-in-pad

การบริการที่สมบูรณ์ 

จากการเพิ่มประสิทธิภาพโครงร่าง PCB ผ่านการจัดหาส่วนประกอบ การประกอบ การตรวจสอบ และการทำงานซ้ำ ทั้งหมดนี้ผ่านจุดติดต่อเพียงจุดเดียว

การรับรอง 

ISO9001, ISO14001, ISO13485, RoHS, IPC พร้อมกระบวนการประกอบที่เป็นไปตามมาตรฐาน IPC-A-610 และ IPC-7095

บริการประกอบ BGA แบบกำหนดเอง

Fanway ให้บริการประกอบแผงวงจร PCB ความหนาแน่นสูงแบบกำหนดเอง พร้อมบริการแพ็คเกจ BGA ที่ปรับให้เหมาะกับความต้องการด้านการออกแบบและการผลิตเฉพาะ

การสนับสนุนการออกแบบทีมวิศวกรของเราทำงานร่วมกับคุณในระหว่างขั้นตอนโครงร่าง PCB เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบแพด ผ่านการวางตำแหน่ง และการกำหนดเส้นทางการกระจายสำหรับแพ็คเกจ BGA ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของปัญหาการประกอบก่อนเริ่มการผลิต

การจัดหาส่วนประกอบเราจัดการการจัดซื้อส่วนประกอบ BGA ผ่านห่วงโซ่อุปทานที่ได้รับอนุญาต เพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องและสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ สำหรับส่วนประกอบที่มีระยะเวลารอคอยสินค้านานหรือสถานะหมดอายุการใช้งาน เรามีคำแนะนำทางเลือกอื่นให้

ตัวเลือกการประกอบบริการต่างๆ ได้แก่ การประกอบต้นแบบ การผลิตจำนวนมาก การทำงานซ้ำ การรีบอล และการเปลี่ยนส่วนประกอบ เราปรับให้เข้ากับขั้นตอนโครงการและข้อกำหนดกำหนดการของคุณ

การทดสอบแบบกำหนดเองโปรโตคอลการทดสอบถูกกำหนดไว้ในแต่ละโปรเจ็กต์ ไม่ได้ใช้อย่างเท่าเทียมกัน เราปรับแต่งการตรวจสอบและทดสอบให้เหมาะกับประเภทแพ็คเกจ BGA ความซับซ้อนของบอร์ด และข้อกำหนดการใช้งาน

บรรจุภัณฑ์และการจัดส่งบอร์ดได้รับการทำความสะอาด เคลือบหากระบุไว้ บรรจุตามมาตรฐาน ESD และจัดส่งพร้อมเอกสารการตรวจสอบย้อนกลับฉบับสมบูรณ์ไปยังสถานที่ที่คุณกำหนด

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: Fanway สามารถประกอบ BGA pitch ขั้นต่ำได้เท่าไร?
ตอบ: Fanway รองรับการประกอบ BGA ที่ระยะพิทช์ 0.4 มม. เป็นมาตรฐาน ระยะพิทช์ที่ต่ำกว่า 0.4 มม. จะได้รับการประเมินเป็นรายกรณี

ถาม: Fanway ให้การสนับสนุนการออกแบบสำหรับการประกอบ BGA หรือไม่
ก. ใช่. Fanway ให้คำปรึกษาด้านโครงร่าง PCB สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการกำหนดเส้นทาง BGA รวมถึงคำแนะนำเกี่ยวกับการออกแบบแพด การเติมผ่านแพด และกลยุทธ์การกระจาย

ถาม: โดยทั่วไปแล้วเวลาในการดำเนินการสำหรับการประกอบ BGA คือเท่าไร
ตอบ: โดยปกติแล้วชุดประกอบ BGA ต้นแบบจะจัดส่งภายใน 5 ถึง 7 วันทำการ การสั่งซื้อตามปริมาณจะได้รับการกำหนดเวลาตามความพร้อมของส่วนประกอบและความซับซ้อนของบอร์ด มีบริการเร่งด่วน

ถาม: Fanway สามารถนำ BGA ที่ล้มเหลวกลับมาทำงานใหม่ได้หรือไม่
ก. ใช่. Fanway ให้บริการถอด BGA ทำความสะอาดแผ่น รีบอล และเปลี่ยนโดยใช้สถานีทำใหม่เฉพาะพร้อมโปรไฟล์ระบายความร้อนที่ควบคุม การทำงานซ้ำจะดำเนินการตามมาตรฐาน IPC-7711/7721

ถาม: Fanway รองรับแพ็คเกจ BGA ประเภทใดบ้าง
ตอบ: Fanway รองรับแพ็คเกจ PBGA, CBGA, FCBGA, Micro BGA และ LGA รวมถึง µBGA, CTBGA, CABGA, CVBGA และ VFBGA