Ball Grid Array (BGA): ключевые критерии приемки и передовые методы инспекции

11 ноября 2020 г.

Ball grid array (BGA) развился из технологии упаковки печатных плат pin grid array (PGA). Эта технология включает позиционирование маленьких шариков определенным образом на электронных платах с использованием технологии поверхностного монтажа (SMT). Эта технология быстро заменяет двухрядные и плоские технологии упаковки. Хотя она стала стандартным элементом в современной упаковке печатных плат, она не широко принята, как другие технологии. Для выполнения критериев приемки оценка упаковки ball grid необходима. Эта статья обсуждает критерии приемки ball grid array, проблемы и несколько техник для их инспекции.

Критерии приемки Ball Grid Array

Технология сборки или упаковки печатных плат ball grid — одна из сложных технологий упаковки, обычные методы инспекции не достаточны. Поэтому производители печатных плат сталкиваются с более высоким процентом отбраковки. Хотя существует недостаток определенной промышленной документации для повышения процента успеха устройств BGA, следующие критерии приемки полезны.

Дальше, эти типы печатных плат принимаются, если найдены минимальные дефекты. Эти печатные платы часто инспектируются на следующие дефекты.

• Профиль рефлоу припоя должен выполняться с соответствующим термическим управлением. Поскольку BGA могут включать высокоплотные регионы, где размещено большое количество металлических шариков, такие локации требуют критического термического управления. Следы рефлоу припоя инспектируются для приемки.
• Внутренние пустоты в паяных соединениях не должны превышать 20% размера диаметра шарика.
• Разносы (Misalignments)
• Отсутствующие металлические шарики (Missing metallic balls)
• Не смазанные площадки (Non-wetted pads)
• Частичный рефлоу (Partial reflow)

Разные методы инспекции Ball Grid Array

Под оценкой BGA покрываются три типа инспекции: оптическая, механическая и микроскопическая инспекция.

• Оптическая инспекция: Оптическая инспекция включает визуальное тестирование печатных плат. Поскольку визуальный осмотр невооруженным глазом не достаточен для этого типа оценки печатных плат, поэтому выполняется оптическая инспекция под эндоскопом.
• Механическая инспекция: Механическая инспекция этих печатных плат — деструктивный метод. Поскольку они подвергаются внешним силам, вибрациям, ударам и электрическим флуктуациям. Поэтому эти печатные платы ball grid тестируются шоковыми тестами, тестами на скребление и т.д.
• Микроскопическая оценка: Микроскопическая инспекция для пустот или дефектов ниже 10 микрон. Один или несколько из следующих методов микроскопической оценки используются для инспекции.
  • Рентгеновская ламинография (X-Ray Laminography): Рентгеновская ламинография — техника, обычно используемая для плоских поверхностей. Поскольку зазор между металлическими шариками незначителен в этих печатных платах, эта технология используется для тестирования подслойной однородности поверхности платы. CCD-камерные рентгеновские изображения захватываются с различных углов платы для заключения о состоянии поверхности платы.
  • Стандартная эмиссивная рентгеновская (Standard Emissive X-Ray): Стандартный трансмиссивный рентгеновский тест выполняется на печатных платах для тестирования потенциальных микро дефектов. Обычно дефекты вроде микро-пустот, разносов и т.д. инспектируются с использованием этой техники. Также круговой шарик, концентричность, шаг и т.д. могут быть протестированы с использованием эмиссивного рентгеновского осмотра.
  • Акустическое микроимиджирование (Acoustic Micro-imaging): Акустическое микроимиджирование — неразрушающий метод инспекции, используемый для микроскопической инспекции печатных плат ball grid. Он используется для проверки, есть ли трещины, пустоты или отслаивание на поверхности.

Для обеспечения правильного функционирования ball grid array важно закупать их у опытных сервисов производства печатных плат, таких как Creative Hi-Tech. У них 20 лет опыта в производстве печатных плат и они могут помочь вам с сборкой BGA и процессами переработки и ремонта.

Связанные публикации:

• Каковы шаги в ремонте BGA? Часть I

• Каковы шаги в ремонте BGA? — Часть II