แอสเซมบลี PCB อาร์เรย์ตารางบอลไมโคร BGA ความแม่นยำสูง

บริการประกอบ PCB Micro BGA Ball Grid Array PCB ความแม่นยำสูงโดย Fanway ผสมผสานอุปกรณ์การจัดวางที่แม่นยำ โปรไฟล์ความร้อนที่ควบคุม และการตรวจสอบเอ็กซ์เรย์ 2D/3D เพื่อให้ได้ข้อต่อบัดกรีที่เชื่อถือได้ใต้ตัวเครื่องส่วนประกอบ ความแม่นยำของตำแหน่งรองรับ BGA ระยะพิทช์ละเอียดจนถึง 0.25 มม. พร้อมโปรไฟล์การจัดเรียงใหม่ที่ได้รับการปรับเทียบเพื่อป้องกันการเกิดเป็นโมฆะ การบิดงอ และข้อบกพร่องของหมอนรองศีรษะ บริการการผลิตแผงวงจรพิมพ์ BGA ประกอบด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพเค้าโครง PCB สำหรับการกำหนดเส้นทาง BGA การจัดหาส่วนประกอบผ่านห่วงโซ่อุปทานที่ได้รับอนุญาต และการตรวจสอบหลังการประกอบตามเกณฑ์การยอมรับ IPC-A-610 สำหรับบอร์ดที่ต้องการการเปลี่ยนหรืออัปเกรดส่วนประกอบ บริการนี้ประกอบด้วยการถอด BGA การทำความสะอาดแผ่น การเติมลูกบอล และการติดกลับเข้าไปใหม่โดยใช้โปรไฟล์ระบายความร้อนที่ควบคุม

แอสเซมบลี BGA PCB คืออะไร?

การประกอบ PCB BGA (Ball Grid Array) เป็นกระบวนการในการติดตั้งส่วนประกอบ Ball Grid Array ลงบนแผงวงจรพิมพ์โดยใช้เทคโนโลยีการยึดพื้นผิว ส่วนประกอบของ BGA มีอาร์เรย์ของลูกบอลบัดกรีที่จัดเรียงเป็นตารางที่ด้านล่างของอุปกรณ์ ต่างจากแพ็คเกจแบบดั้งเดิมที่มีสายไฟอยู่รอบปริมณฑล ในระหว่างการประกอบ BGA จะถูกวางลงบนแผ่นบัดกรีและวางผ่านเตาอบแบบรีโฟลว์ ซึ่งลูกบอลบัดกรีจะละลายเพื่อสร้างการเชื่อมต่อทั้งทางไฟฟ้าและทางกล เนื่องจากข้อต่อถูกซ่อนอยู่ใต้ตัวส่วนประกอบ การตรวจสอบด้วยสายตามาตรฐานจึงไม่สามารถตรวจสอบคุณภาพของบัดกรีได้ จำเป็นต้องมีการตรวจเอ็กซ์เรย์

ประเภทและการใช้งานแพ็คเกจ BGA

กระบวนการประกอบ BGA

กระบวนการประกอบ PCB Micro BGA Ball Grid Array PCB ความแม่นยำสูงเป็นไปตามลำดับการควบคุมเพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือของข้อต่อ:

1. การเตรียม PCB และการวางประสาน

วางประสานจะถูกพิมพ์ลงบนแผ่น PCB โดยใช้ลายฉลุ ปริมาณการวางและการวางแนวเป็นสิ่งสำคัญ การติดที่ไม่เพียงพอจะทำให้เปิดได้ ในขณะที่การติดที่มากเกินไปจะทำให้เกิดการเชื่อม

2. ตำแหน่ง BGA

ส่วนประกอบ BGA ถูกวางลงบนแผ่นบัดกรีโดยใช้อุปกรณ์หยิบและวางอัตโนมัติพร้อมการจัดตำแหน่งการมองเห็น ความแม่นยำของตำแหน่งต้องอยู่ภายในไมครอนเพื่อให้แน่ใจว่าลูกบอลบัดกรีแต่ละลูกอยู่ในแนวเดียวกันกับแผ่นที่สอดคล้องกัน

3. การบัดกรีแบบรีโฟลว์ 

บอร์ดที่ประกอบแล้วจะต้องผ่านเตาอบแบบรีโฟลว์ที่มีโปรไฟล์ควบคุมความร้อน โปรไฟล์ประกอบด้วยขั้นตอนการอุ่น การแช่ การไหลซ้ำ และการทำความเย็น โดยแต่ละขั้นตอนการปรับเทียบตามแพ็คเกจ BGA และโลหะผสมบัดกรีโดยเฉพาะ (ปลอดสารตะกั่ว SAC305 หรือยูเทคติก Sn63Pb37) การทำโปรไฟล์ที่เหมาะสมจะช่วยป้องกันการเกิดโมฆะ การบิดงอ และข้อบกพร่องของหมอนรองศีรษะ

4. การทำความเย็นและการแข็งตัว 

บอร์ดถูกระบายความร้อนด้วยอัตราที่ควบคุมเพื่อทำให้ข้อต่อบัดกรีแข็งตัว การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วสามารถกระตุ้นให้เกิดความเครียด การระบายความร้อนช้าอาจทำให้เมล็ดข้าวเติบโตได้ อัตราการทำความเย็นจะสอดคล้องกับวัสดุของบอร์ดและส่วนประกอบ

5. การตรวจสอบ 

การตรวจเอ็กซเรย์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชุดประกอบ BGA เนื่องจากข้อต่อถูกซ่อนไว้ทางแสง 2D X-ray ให้การถ่ายภาพจากบนลงล่างสำหรับรูปร่างและการจัดตำแหน่งข้อต่อ เครื่องเอ็กซ์เรย์ 3 มิติ (CT) ให้มุมมองภาคตัดขวางสำหรับการวิเคราะห์ช่องว่างและการตรวจจับข้อบกพร่อง เปอร์เซ็นต์ของช่องว่างจะวัดตามเกณฑ์การยอมรับ IPC-A-610

6. กระบวนการรอง 

บอร์ดอาจผ่านการทำความสะอาด การเคลือบตามข้อกำหนด หรือการทดสอบการทำงานหลังการประกอบ BGA ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนด

เราควบคุมและตรวจสอบคุณภาพอย่างไร

แอสเซมบลี PCB Micro BGA Ball Grid Array PCB ความแม่นยำสูงนำเสนอความท้าทายในการตรวจสอบที่ไม่เหมือนใครเนื่องจากข้อต่อบัดกรีถูกซ่อนอยู่ Fanway ใช้วิธีการตรวจสอบหลายวิธีเพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของข้อต่อ:

การตรวจเอ็กซ์เรย์ (2D และ 3D) 

การเอ็กซ์เรย์ให้การถ่ายภาพข้อต่อบัดกรี BGA ทั้งหมดแบบไม่ทำลาย ข้อต่อที่ดีจะปรากฏเป็นวงกลมอย่างสม่ำเสมอโดยมีขนาดเท่ากันทั่วทั้งอาร์เรย์ รังสีเอกซ์จะตรวจจับช่องว่าง รอยเชื่อม การเปิด ข้อบกพร่องของหมอนรองศีรษะ และการเปียกไม่เพียงพอ เปอร์เซ็นต์ที่เป็นโมฆะจะถูกคำนวณและเปรียบเทียบกับขีดจำกัดการยอมรับ IPC-A-610

การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ (AOI) 

แม้ว่า AOI จะไม่สามารถมองเห็นผ่านตัวถัง BGA ได้ แต่จะตรวจสอบการจัดตำแหน่งส่วนประกอบ ความระนาบร่วม และข้อต่อบัดกรีโดยรอบ นอกจากนี้ยังตรวจสอบการมีอยู่และการวางแนวที่ถูกต้องของ BGA

การทดสอบในวงจร (ICT) 

ICT ตรวจสอบการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าของ BGA กับ PCB ตรวจสอบการลัดวงจร เปิด และแก้ไขค่าส่วนประกอบ

การทดสอบการทำงาน 

บอร์ดที่ประกอบแล้วได้รับการทดสอบภายใต้สภาวะการทำงานเพื่อยืนยันว่า BGA ดำเนินการตามข้อกำหนด

การปรับปรุง BGA และการรีบอล

เมื่อส่วนประกอบของ PCB Assembly Micro BGA Ball Grid Array ที่มีความแม่นยำสูง ชำรุดหรือจำเป็นต้องเปลี่ยน การทำงานซ้ำ BGA จะดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์พิเศษและโปรไฟล์ความร้อนที่ควบคุม กระบวนการนี้ประกอบด้วย:

1. การกำจัดส่วนประกอบ: บอร์ดถูกอุ่นจากด้านล่างเพื่อป้องกันการบิดงอ เครื่องทำความร้อนด้านบนใช้โปรไฟล์ความร้อนเฉพาะจุดเพื่อละลายลูกบอลบัดกรี หลอดปิ๊กอัพสุญญากาศจะยกส่วนประกอบขึ้นเมื่อบัดกรีหลอมเหลว หลีกเลี่ยงการบังคับหรืองัดส่วนประกอบเพื่อป้องกันแผ่นเสียหาย

2. การทำความสะอาดแผ่น– บัดกรีที่เหลือจะถูกลบออกจากแผ่น PCB โดยใช้เปียและฟลักซ์ Desoldering แผ่นอิเล็กโทรดได้รับการทำความสะอาดและตรวจสอบความเสียหาย

3. การรีบอล– สำหรับส่วนประกอบที่จะนำมาใช้ซ้ำ ลูกบอลบัดกรีเก่าจะถูกเอาออก และบัดกรีทรงกลมใหม่จะถูกติดโดยใช้สเตนซิลการรีบอลและการรีโฟลว์ ส่วนประกอบจะถูกฟลักซ์ จัดแนวกับลายฉลุ และได้รับความร้อนเพื่อติดทรงกลมใหม่

3. การเปลี่ยนส่วนประกอบ– ส่วนประกอบที่รีบอลหรือใหม่นั้นถูกจัดแนวให้เข้ากับแผ่น PCB และปรับโฟลว์ใหม่โดยใช้โปรไฟล์การระบายความร้อนที่ควบคุม

4. การตรวจสอบหลังการทำงานซ้ำ– การตรวจเอ็กซเรย์ยืนยันว่าการทำงานซ้ำสำเร็จและข้อต่อใหม่ตรงตามเกณฑ์การยอมรับ

การใช้งาน

แอสเซมบลี PCB Micro BGA Ball Grid Array PCB ความแม่นยำสูงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานที่ต้องการความหนาแน่น I/O สูง ความสมบูรณ์ของสัญญาณ และประสิทธิภาพการระบายความร้อน:

AI และการประมวลผลประสิทธิภาพสูง: 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

ทำไมต้อง Fanway สำหรับการประกอบ BGA PCB

ความสามารถในการวางตำแหน่งที่แม่นยำ

อุปกรณ์จัดวางของ Fanway รองรับ BGA ระยะพิทช์ละเอียดจนถึง 0.25 มม. พร้อมการจัดตำแหน่งการมองเห็นทำให้มั่นใจได้ว่าลูกบอลบัดกรีแต่ละลูกจะอยู่ในแนวเดียวกับแพด ความแม่นยำของตำแหน่งจะคงอยู่ผ่านการสอบเทียบอัตโนมัติและการตอบรับแบบเรียลไทม์

โปรไฟล์ reflow ที่ควบคุม

เตาอบ Reflow ที่มีการควบคุมอุณหภูมิหลายโซนช่วยให้สามารถกำหนดโปรไฟล์การระบายความร้อนได้อย่างแม่นยำสำหรับบรรจุภัณฑ์ BGA และโลหะผสมบัดกรีที่แตกต่างกัน โปรไฟล์ได้รับการพัฒนาและตรวจสอบความถูกต้องสำหรับการประกอบแต่ละชิ้นเพื่อป้องกันการเป็นโมฆะและการบิดงอ

การตรวจเอ็กซ์เรย์ 

ระบบตรวจสอบด้วยเอ็กซเรย์ 2D และ 3D ตรวจสอบคุณภาพข้อต่อของ BGA ทุกตัวบนบอร์ดทุกตัว เปอร์เซ็นต์ที่เป็นโมฆะจะถูกวัดและจัดทำเป็นเอกสาร

การทำงานซ้ำและการรีบอลของ BGA 

Fanway ให้บริการถอด BGA ทำความสะอาดแผ่น การรีบอล และการเปลี่ยนโดยใช้สถานีทำใหม่เฉพาะพร้อมเลนส์แยกการมองเห็นและโปรไฟล์ความร้อนที่ควบคุม การทำงานซ้ำจะดำเนินการตามมาตรฐาน IPC-7711/7721

บริการแบบครบวงจร 

จากการเพิ่มประสิทธิภาพโครงร่าง PCB สำหรับการกำหนดเส้นทาง BGA ผ่านการจัดหาส่วนประกอบ การประกอบ การตรวจสอบ และการทำงานซ้ำ Fanway ให้บริการประกอบ BGA PCB ที่สมบูรณ์ผ่านจุดติดต่อเพียงจุดเดียว

การรับรอง 

Fanway ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO9001, ISO13485 และ IATF16949 โดยมีกระบวนการประกอบที่เป็นไปตามมาตรฐาน IPC-A-610 และ IPC-7095

คำถามที่พบบ่อยทั่วไป

ถาม: Fanway สามารถประกอบ BGA pitch ขั้นต่ำได้เท่าไร?
ตอบ: Fanway รองรับการประกอบ BGA ลงไปที่ระยะพิทช์ 0.25 มม. ระยะพิทช์มาตรฐาน ได้แก่ 1.0 มม., 0.8 มม., 0.65 มม., 0.5 มม. และ 0.4 มม.

ถาม: มีการตรวจสอบอะไรบ้างกับชุดประกอบ BGA
ตอบ: การตรวจสอบเอ็กซเรย์ (2D และ 3D) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับส่วนประกอบ BGA ทั้งหมด เปอร์เซ็นต์ที่เป็นโมฆะจะวัดตามเกณฑ์ IPC-A-610 AOI, ICT และการทดสอบการทำงานก็ดำเนินการตามความจำเป็นเช่นกัน

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

ถาม: ระยะเวลารอคอยโดยทั่วไปสำหรับการประกอบ BGA PCB คืออะไร?
ตอบ: โดยปกติแล้วชุดประกอบ BGA ต้นแบบจะจัดส่งภายใน 5 ถึง 7 วันทำการ การสั่งซื้อตามปริมาณจะได้รับการกำหนดเวลาตามความพร้อมของส่วนประกอบและความซับซ้อนของบอร์ด

ถาม: Fanway รองรับแพ็คเกจ BGA ประเภทใดบ้าง
ตอบ: Fanway รองรับแพ็คเกจ PBGA, CBGA, FCBGA และ micro BGA การจัดหาส่วนประกอบได้รับการจัดการผ่านห่วงโซ่อุปทานที่ได้รับอนุญาตเพื่อให้มั่นใจในความถูกต้อง