thư mục
các mạch tích hợp của bạn có rất nhiều chân không? có lẽ hơn 100 chân? Nếu đó là trường hợp, bạn nên tìm kiếm một gói rất chắc chắn cho mạch tích hợp của bạn. Tuy nhiên, bạn không cần phải nhìn xung quanhebiết những gì bạn phải làm!
QFPngay cả trong điều kiện được kiểm soát, các bao bì cũng dễ bị hư hỏng hơn vì các chân của chúng rất chặt chẽ. ngoài ra, nếu hàn không được giám sát đúng cách, nó sẽ dẫn đến kết nối xấu. Trong một số khu vực, bạn cũng có thể gặp mật độ PIN cao gây ra sự chậm chậm.
Tuy nhiên, hãy yên tâm, các gói SMT mảng bóng là những gì bạn nên tìm kiếm. nó là giải pháp cho những vấn đề này, và độ tin cậy của các khớp hàn của bạn sẽ được cải thiện đáng kể. Trong hướng dẫn này, WNetất cả các chi tiết khác nhau bạn cần biết về gói bga-smt đều được nêu ra.
PCB với BGA
1.1 PCB BGA là gì?
một mảng hình cầu là một phương tiện cho các mạch tích hợp-công nghệ lắp đặt bề mặt. Nếu bạn muốn cài đặt bộ vi xử lý của bạn một cách vĩnh viễn, bạn nên sử dụng các mảng Bóng Bóng (BGA). BGA sẽ cung cấp cho bạn nhiều chân kết nối hơn so với các chân bạn có được từGói phẳngvâng.
sẽ sử dụng toàn bộ khu vực dưới cùng của thiết bị, không chỉ là ngoại vi. Hơn nữa, các dây có kích thước nhỏ hơn, mang lại hiệu suất tốc độ cao hơn. Gói mảng pin (PGA) kế thừa dẫn đến sự phát triển của gói BGA. PGA là một gói có các chân được sắp xếp theo một mẫu mắt lưới trên một bề mặt để che phủ toàn bộ hoặc một phần nó. khi hoạt động, các chân được điều khiển trên bảng mạch in (pcb) và mạch tích hợp (mạch tích hợptôi không biết.
bây giờ chúng ta hãy xem xét sự khác biệt giữa bga và pga. trong bga, bạn cần thay các chân bằng một đĩa hàn ở phía dưới của gói. khi bạn bắt đầu, bạn sẽ hoàn thành bằng cách dán một quả bóng. bạn có thể đặt các quả bóng bằng tay hoặc sử dụng các thiết bị tự động. hình 1 thể hiện việc cập nhật một mảng hình cầu.
Thông thường, các đĩa hợp bằng đồng kết nối BGAIC với các bảng mạch in với nhaubảng mạch điện tử(PCB). các hình vẽ của các đĩa hàn gắn với các quả cầu hàn. Trong công nghệ đổi mới hơn, các quả bóng hàn có thể được đặt trong gói BGA vàbảng mạch invâng. nếu bạn có kế hoạch phát triển các mô-đun đa chip, bạn có thể sử dụng các bo mạch hàn để kết nối các gói khác nhau với nhau. hình 2 thể hiện kích thước của bga ic trên bảng mạch inbảng mạch điện tử.
1.2 Lợi thế của PCB BGA
với bga, bạn có những lợi ích sau đây:
Gói BGA loại bỏ vấn đề phát triển gói nhỏ cho các IC có số lượng lớn các pin. Được kế thừa, không gian giữa các đường cắt hai cột và bảng mảng lưới chân là rất nhỏ. chúng mang lại một nhược điểm lớn cho quá trình hàn với nhiều chân hơn. tuy nhiên, bạn không cần phải lo rằng hai chân được kết hợp một cách ngẫu nhiên với gói bga.
Tương tự, khi được đặt trên một PCB, kháng nhiệt BGA thấp hơn so với các gói với các pin. Điều này cho phép sự nổi nhiệt từ các IC trong gói có thể dễ dàng được truyền thông qua một PCB. bạn có đoán được đó là một điều tốt không? tất nhiên, nó sẽ giúp con chíp của bạn không bị quá nóng.
Bạn có biết đặc tính nào gây ra sự méo mó tín hiệu không mong muốn trong các mạch điện tử tốc độ cao? dẫn điện không cần thiết là nguyên nhân của hiện tượng này. Tuy nhiên, khoảng cách giữa BGA là rất nhỏPCB và Góidẫn đến cảm biến thấp hơn. vì vậy, bạn sẽ có được hiệu năng điện tử cao nhất của các thiết bị chân.
sử dụng bga, bạn có thể sử dụng không gian bảng mạch in một cách hiệu quả. bạn sẽ có thể được kết nối ngay phía dưới thiết bị gắn trên bề mặt (smd). các kết nối không còn bị giới hạn với các thiết bị ngoại vi của gói smd.
một lợi thế khác của bga là giảm độ dày gói. Nghe hay đấy. bạn có thể dễ dàngđể sản xuất các bảng mạch introng các thiết bị điện tử nhỏ như điện thoại thông minh.
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, bạn sẽ nhận được khả năng tái chế tăng cường do kích thước đĩa hàn lớn hơn.
cơ bản hàn bga
2. 1 nhiệt độ hàn bga
sự lựa chọn cẩn thận của nhiệt độ hàn và thành phần là rất quan trọng. Việc này rất hữu ích nếu bạn chắc chắn rằng vật liệu hàn của gói bga pcb không bị tan hoàn toàn. nó cần phải ở trạng thái bán lỏng, cho phép mỗi quả bóng được tách ra khỏi các quả bóng khác.
2. 2 bộ hàn bga và máy hàn
may mắn thay, bộ hàn bga hoặc máy hàn có thể được tìm thấy ở khắp mọi nơi trên thị trường. Bạn cũng có thể muaTrên mạngvâng. thông thường, máy hàn có các đặc điểm chính sau:
làm lại bga và smd khác.
hàn thủ công, bỏ hàn, cài đặt và tháo gói bga.
hệ thống nhiệt hồng ngoại tích hợp và máy sưởi không khí nóng.
Rất tốt. nó sẽ có một giao diện màn hình cảm ứng.
để điều khiển nhiệt độ một cách chính xác
và sự bảo vệ khẩn cấp.
hình 3 thể hiện các trạm hàn hoặc làm lại bga.
Trong chương tiếp theo, WNesẽ giải thích chi tiết quá trình hàn bga.
công nghệ hàn bga
ban đầu, một trong những vấn đề chính của bga là nó có thể cung cấp một thủ tục hàn đáng tin cậy hay không. bạn không cần nhầm lẫn với thuật ngữ hàn; đó chỉ là một cách khác để nói về việc hàn. Hơn nữa, vì BGA có một đĩa hàn trên mặt dưới của thiết bị thay vì một chân, nên rất quan trọng để đảm bảo rằng một thủ tục hàn chính xác được áp dụng.
may mắn thay, phương pháp hàn bga đã được chứng minh là đáng tin cậy hơn so với các gói phẳng vuông truyền thống. bạn cần đảm bảo rằng phương pháp được đặt đúng. Điều này, mặt khác, có nghĩa làcác bộ phận bgacũng sẽ dễ dàng hơn. do đó, bga đã được sử dụng rộng rãi trong cả hai nguyên mẫucác bộ phận bảng mạch invà sản xuất các bộ phận PCB với quy mô lớn.
3. 1 kích thước hình cầu hàn và độ cao sụp đổ
Cẩn thậnChọn kích thước của vật liệu hàncác cầu hàn khi thực hiện hàn bga. bạn phải đặt một dung dịch hàn rất chính xác. thêm vào đó, khi hàn được làm nóng, hàn sẽ tan chảy. một khi tan chảy, lực căng bề mặt sẽ cho phép nó tan chảyHướng để căn chỉnh gói với một PCBĐúng vậy. sau đó nó sẽ nguội đi và đông cứng lại. vì vậy, bga pcb của bạn sẽ sẵn sàng. hình 4 cho thấy các chuyên gia đang cố gắng sửa chữa các quả bóng hàn bga.
3.2 Các bộ phận PCB BGA
Và khi tôi bắt đầu,Các bộ phận PCB BGAlà một trong những nỗi sợ hãi chính. Các kỹ sư không biết rằng bộ phận BGA của một PCB có thể đạt được mức độ tin cậy của gói thông thường hay khôngống điện cực nhỏphương pháp. tuy nhiên, bga đã chứng minh mình đáng tin cậy hơn. Vì vậy, BGA được sử dụng rộng rãi trong cả hai nguyên mẫuDanh mục vật liệuBộ phận tử (BOM) được lắp vào bảng mạch.các bộ phận bảng mạch invà sản xuất các bộ phận PCB với quy mô lớn.
Bạn sẽ cần phải sử dụng phương pháp cuộn trở lại để kết hợp các gói BGA. bạn có thể tự hỏi tại sao. lý do chính đằng sau đó là bạn cần phải đảm bảo rằng các dung dịch hàn chảy dưới các mô-đun bga. để làm điều này, toàn bộ thành phần cần đạt đến nhiệt độ nóng chảy. cuối cùng, chỉ có phương pháp luồng trở lại để thực hiện điều này.
Nhiều thiết bị hiện nay sử dụng gói BGA như gói PCB BGA chuẩn. Vì vậy, trongCác Bộ Xử Lý Gói PCB BGAcông nghệ ngày nay đang trở nên phổ biến hơn. các nhà sản xuất có thể dễ dàng xử lý chúng. Tương tự, các thiết bị BGA không nên gây bất cứ lo ngại nào khi được sử dụng trong thiết kế.
Gói BGA
4. 1 gói bga là gì?
Như chúng tôi đã nói trong chương 1, gói BGA không sử dụng các cạnh của IC để kết nối. nó sử dụng đáy của mạch tích hợp, do đó cung cấp nhiều không gian cho kết nối. ngoài ra, bga dùng đĩa hàn đồng thay vì chân để kết nối.
đĩa hàn đồng có một quả bóng hàn, quả bóng hàn có một bộ đĩa hàn đồng hoàn chỉnh trên pcb. vì vậy, chúng có thể dễ dàng được cài đặt trên một pcb. điều thú vị là, đĩa hàn được sắp xếp thành một mạng lưới bên dưới mạch tích hợp. Do đó, chính sự sắp xếp đặc biệt này đã mang tên cho mảng hình cầu.
4.2 Kích cỡ gói BGA
Thông thường, khoảng cách giữa các gói bga của một PCB là 0.3 mm. ngoài ra, chiều dài giữa hai gói bga thường là khoảng 0. 2mm. ngoài ra, khoảng cách nhỏ nhất cho mạch điện là 0. 2mm. Đây là những kích cỡ thông thường; nếu bạn đang tìm kiếm một kích cỡ khác nhau, bạn có thểtiếp xúcnhà sản xuất. hình 5 thể hiện một gói bga nhỏ trên ngón tay. bạn có thể đoán kích cỡ của nó.
4. 3 Loại gói BGA
có sáu gói bga khác nhau. được nuôi dưỡng tốtetôi sẽ mô tả từng phần một trong phần này.
Mô hình mảng hình nón (MAPBGA): Đây là một gói BGA với cảm biến thấp và cài đặt bề mặt đơn giản. bạn có thể sử dụng nó cho các thiết bị hiệu suất thấp tới hiệu năng trung bình. Nó đáng tin cậy, rẻ tiền và có diện tích nhỏ.
Mảng búa nhựa (PBGA): Tương tự, gói BGA này cung cấp cảm biến thấp, cài đặt bề mặt đơn giản, độ tin cậy cao và chi phí thấp. ngoài ra, lớp nền của nó có nhiều lớp đồng hơn, cho phép xử lý nhiều mức độ nhiệt hơn. bạn có thể sử dụng nó cho các thiết bị hiệu năng trung bình và cao.
Mảng băng nhựa tăng cường nhiệt (TEPBGA): như tên gọi, gói BGA này có thể xử lý mức độ làm mát cao. nó có một mặt phẳng bằng đồng đặc.
Mảng băng ghim (TBGA): Bạn có thể sử dụng gói BGA này như là một giải pháp cho các ứng dụng cao cấp. Bạn không cần phải sử dụng bất kỳ bộ tản nhiệt bên ngoài nào vì nó sẽ mang lại hiệu suất về việc giải nhiệt.
Gói xếp chồng lên nhau (PoP): Bạn có muốn tiết kiệm không gian trên PCB? trong trường hợp này, bạn nên sử dụng gói bga này. nó cho phép bạn đặt thiết bị lưu trữ trên một thiết bị cơ bản.
Micro BGA: Gói BGA này rất nhỏ so với Gói BGA tiêu chuẩn. hiện nay, bạn sẽ thấy các kích thước khoảng cách 0, 65, 0, 75 và 0, 8 mm chiều thống trong ngành.
thiết kế pcb bga
Bạn có thể gặp một số thách thức khi thiết kế một PCB. Trong chương này, WNetôi sẽ cho các bạn thấy 2 chiến lược chắc chắn sẽ giúp bạn thoát khỏi tình huống khó xử.
5. 1 xác định tuyến đường rút lui thích hợp
Bạn có thể gặp phải vấn đề trong việc tạo một đường dẫn thoát thích hợp mà không gây ra lỗi của các bộ phận hoặc các vấn đề tương tự. Đối với một kế hoạch kết nối quạt chính xác, bạn cần phải nghiên cứu nhiều chi tiết của một PCB như số các đầu đầu nhập/ xuất, các kích thước của đĩa hàn và các lỗ hồng, khoảng cách của chiều rộng dây và số lượng cần thiết để quạt ra bga. hình 6 thể hiện đường dẫn thoát khỏi bga.
5. 2 xác định các mức cần thiết
Là một nhà thiết kế, rất khó để quyết định bao nhiêu lớp ABố trí PCBvâng. các bộ phận bộ phận có nhiều lớp hơn sẽ được đặt quá nhiều. Mặt khác, bạn có thể muốn tăng số lượng các mức để giảm thiểu nhiễu.
Trước tiên, bạn nên quyết định kích thước của lỗ, không gian cho thiết kế của một PCB và chiều rộng của đường đi. sau đó bạn cũng cần xác định số lượng các đường đi một kênh. sau đó, bạn nên quyết định số lượng cần thiết. với ít mức hơn, chìa khóa là giảm thiểu các ứng dụng chân i/ o.
Cuối cùng, WNesẽ đồng ý rằng thiết kế BGA không hề dễ dàng. bạn phải tuân theo một số quy tắc thiết kế. là một người mới bắt đầu, bạn có thể thấy thiết kế khó khăn, nhưngartemnhà thiết kế chắc chắn sẽ làm cho bạn dễ dàng hơn.
sửa một mảng hình cầu
thay thế bằng bga mới là có thể. sau khi tháo bga, bạn có thể sửa chữa hoặc chỉnh sửa lại. nếu con chip của bạn đắt tiền, nó sẽ hữu ích. quá trình sửa chữa bga còn được gọi là bga rebellion. trong quá trình này, bóng được thay thế. ở chợ, bạn có thể mua những quả bóng hàn nhỏ. chúng được thiết kế cho mục đích này.
6.1 Kiểm tra BGA
một vấn đề chính của các thiết bị bga là không thể nhìn thấy điểm hàn bằng phương pháp quang học. bạn không thể kiểm tra các kết nối chỉ bằng cách kiểm tra hiệu năng điện tử của chúng. các kết nối có thể không được kết hợp hoàn chỉnh và trở nên tồi tệ hơn theo thời gian. vì vậy, chỉ có một phương pháp kiểm tra đáng tin cậy, đó làevâng. X-quang.
phát hiện tia x sẽ thấy được các kết nối hợp ở dưới thiết bị. tuy nhiên, công việc cho thấy rằng, nếu máy hàn được cấu hình đúng cách, bga sẽ không có bất cứ vấn đề nào. nó sẽ hữu ích nếu bạn thiết lập đúng chế độ sưởi ấm. hình 7 thể hiện một con chip bga được hàn.
6.2 Làm lại BGA
Cho đến nay, bạn có thể dự đoán đúng PCBs trở lại không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. tuy nhiên, với những thiết bị phù hợp, bạn có thể làm điều đó một cách hoàn hảo. Trong quá trình tái chế bga của một PCB, một trạm tái chế cụ thể được sử dụng để cung cấp nhiệt cần thiết để loại bỏ bga. Trong đó bao gồm một nhiệt cặp điều khiển nhiệt độ, một dụng cụ gắn với một bộ làm nóng hồng ngoại và một thiết bị đẩy chân không đóng gói.
Bạn phải làm việc rất cẩn thận để đảm bảo chỉ sưởi ấm và tháo BGA ra. ngoài ra, các thiết bị ở gần nên bị ảnh hưởng ít nhất. nếu không, họ sẽ bị bỏng. hình 8 thể hiện một trạm bga.
kết luận
Trong bài viết này, WNemô tả chi tiết bga. làm thế nào chúng trở thành một công nghệ lắp ráp hoàn hảo cho ic. những vấn đề mà bạn có thể gặp phải và làm thế nào để đối phó với nó. bạn không cần phải đến bất kỳ trang web nào khác để biết bất kỳ chi tiết nào.
Tuy nhiên, nếu bạn có bất cứ câu hỏi nào, xin liên hệ với chúng tôi[E-mail được bảo vệ]vâng. đội kỹ sư của chúng tôi rất vui lòng trả lời các câu hỏi của bạn.