კოლექციები

Ball Grid Array, BGA

Ball Grid Array, BGA


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ball Grid Array სულ უფრო პოპულარული გახდა SMD IC- ებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ მაღალი სიმკვრივის კავშირებს. IC პაკეტის ქვედა მხარის გამოყენებით, ვიდრე კავშირების პირას, ეს საშუალებას იძლევა შემცირდეს კავშირის სიმკვრივე, გამარტივდეს PCB განლაგება.

SMD BGA IC პაკეტების გამოყენების მთავარი პრობლემა ის არის, რომ ჩიპის ქვედა მხარის გამოყენება ნიშნავს, რომ კავშირებზე პირდაპირი წვდომა შეუძლებელია, რაც გაართულებს soldering- ს, soldering- ს და ინსპექტირებას. ამასთან, PCB– ის საწარმოო ძირითადი მოწყობილობებით, ამ საკითხების გადალახვა მარტივია და საერთო საიმედოობის და მუშაობის გაუმჯობესება შეიძლება.

BGA– ს გამოყენების საფუძველი

ბურთიანი ქსელის მასივის დანერგვისა და გამოყენების საფუძვლები არსებობს, BGA საკმაოდ მარტივია, რადგან სხვა ტექნოლოგიებთან დაკავშირებული პრობლემები იყო. ჩვეულებრივი quad flat pack სტილის შეფუთვებს ჰქონდა ძალიან თხელი და ძალიან მჭიდროდ დაშორებული ქინძისთავები. ეს კონფიგურაცია იწვევს უამრავ სირთულეს.

  • დაზიანება: ქინძისთავები QFP– ზე ბუნებრივად ძალიან თხელია და მათი დაშორება ნიშნავს, რომ მათი პოზიცია ძალიან მკაცრად უნდა კონტროლდებოდეს. ნებისმიერი არასწორმა მოპყრობამ შეიძლება გამოიწვიოს მათი გადაადგილება და როდესაც ეს მოხდება, მათი აღდგენა თითქმის შეუძლებელია. IC- ები, რომლებიც იყენებენ მაღალ ქინძისთავებს, ძალიან ძვირია, ამიტომ ეს შეიძლება გახდეს მთავარი საკითხი.
  • პინის სიმკვრივე: დიზაინის თვალსაზრისით, ქინძისთავის სიმკვრივე ისეთი იყო, რომ IC- ს ბილიკების მოშორება ასევე პრობლემური აღმოჩნდა, რადგან ზოგიერთ რაიონში შეიძლება შეშუპება არსებობდეს.
  • შედუღების პროცესი QFP ქინძისთავების ძალიან ახლო მანძილიდან გამომდინარე, საჭიროა soldering პროცესის ძალიან ფრთხილად კონტროლი, წინააღმდეგ შემთხვევაში კონტაქტები მარტივად გაივსება.

BGA პაკეტი შემუშავდა ამ პრობლემების გადასაჭრელად და გაჯერებული სახსრების საიმედოობის გასაუმჯობესებლად. შედეგად, BGA ფართოდ არის გამოყენებული და შემუშავებულია პროცესები და აღჭურვილობა, მათი პრობლემების გადასაჭრელად.

Ball Grid Array BGA– ს მიზნებია

Ball Grid Array შეიქმნა იმისათვის, რომ რიგი სარგებელი მიენიჭოს IC და აღჭურვილობის მწარმოებლებს, ასევე უზრუნველყოს აღჭურვილობის საბოლოო მომხმარებლების სარგებელი. BGA– ს ზოგიერთი უპირატესობა სხვა ტექნოლოგიებთან შედარებით მოიცავს:

  • დაბეჭდილი მიკროსქემის სივრცის ეფექტური გამოყენება, რაც საშუალებას იძლევა კავშირები გაკეთდეს SMD პაკეტის ქვეშ და არა მხოლოდ მისი პერიფერიის გარშემო
  • გაუმჯობესება როგორც თერმული, ასევე ელექტროენერგიის მუშაობაში. BGA პაკეტებს შეუძლიათ შემოგთავაზონ დენის და მიწის სიბრტყეების დაბალი ინდუქციური და კონტროლირებადი წინაღობის კვალი სიგნალებისთვის, ასევე ბალიშების საშუალებით სითბოს გადამისამართება და ა.შ.
  • გაუმჯობესებული წარმოების შედეგების გაუმჯობესება შედუღების შედეგად. BGA საშუალებას იძლევა ფართო დაშორება იყოს კავშირებს შორის, ისევე როგორც უკეთესი დონის შედუღება.
  • შეფუთული სისქის შემცირება, რაც დიდი უპირატესობაა, როდესაც საჭიროა მრავალი ასამბლეის გაცილებით თხელი გაკეთება, მაგ. მობილური ტელეფონები და ა.შ.
  • გაუმჯობესებული ხელახალი მუშაობის შედეგი, რაც უფრო დიდი ზომის ზომაა და ა.შ.

ამ უპირატესობებმა განაპირობა ის, რომ პაკეტისადმი თავდაპირველი სკეპტიციზმის მიუხედავად, იგი ბევრ სასარგებლო გაუმჯობესებას იძლევა.

რა არის BGA პაკეტი?

Ball Grid Array, BGA, იყენებს განსხვავებულ მიდგომას კავშირების მიმართ, რომლებიც გამოიყენება უფრო ჩვეულებრივი ზედაპირის დამონტაჟების კავშირებისთვის. სხვა პაკეტებში, როგორიცაა quad flat pack, QFP, გამოყენებული იქნა პაკეტის გვერდები კავშირებისთვის. ეს ნიშნავდა, რომ ქინძისთავებისათვის შეზღუდული იყო სივრცე, რომელიც ძალიან მჭიდროდ უნდა ყოფილიყო დაშორებული და გაცილებით მცირე უნდა ყოფილიყო კავშირის საჭირო დონის უზრუნველსაყოფად. Ball Grid Array, BGA, იყენებს შეფუთვის ქვედა მხარეს, სადაც კავშირისთვის მნიშვნელოვანი ადგილია.

ქინძისთავები მოთავსებულია ქსელის ფორმაში (შესაბამისად, მას ეწოდება Ball Grid Array) ჩიპების გადამზიდავის ზედაპირზე. გარდა ამისა, ვიდრე ქინძისთავები აქვთ კავშირის უზრუნველსაყოფად, შეერთების მეთოდად გამოიყენება ჯაგრისის ბურთულებით ბალიშები. ნაბეჭდი სქემის დაფაზე, PCB- ზე, რომელზეც უნდა განთავსდეს BGA მოწყობილობა, განთავსებულია სპილენძის ბალიშების შესატყვისი კომპლექტი, რომ უზრუნველყოს საჭირო კავშირი.

კავშირის გაუმჯობესების გარდა, BGA- ს აქვს სხვა უპირატესობები. ისინი უფრო დაბალ თერმული წინააღმდეგობას გვთავაზობენ თავად სილიციუმის ჩიპს შორის, ვიდრე quad flat pack მოწყობილობები. ეს საშუალებას იძლევა, პაკეტის შიგნით ინტეგრირებული სქემით წარმოქმნილი სითბო აწარმოოს მოწყობილობიდან PCB– ზე უფრო სწრაფად და ეფექტურად. ამ გზით შესაძლებელია BGA მოწყობილობებმა უფრო მეტი სითბო გამოიმუშაონ, გაგრილების სპეციალური ზომების გარეშე.

ამას გარდა, ის ფაქტი, რომ გამტარები არიან ჩიპის გადამზიდავის ქვედა მხარეს, ნიშნავს, რომ ჩიპში მიმავალი ხაზები უფრო მოკლეა. შესაბამისად, არასასურველი ტყვიის ინდუქციის დონე დაბალია და ამ გზით, Ball Grid Array მოწყობილობებს შეუძლიათ უფრო მაღალი დონის შესრულება, ვიდრე მათი QFP კოლეგებს.

BGA პაკეტის ტიპები

სხვადასხვა სახის შეკრებისა და აღჭურვილობის მრავალფეროვანი მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად შემუშავებულია მრავალი BGA ვარიანტი.

  • MAPBGA - ჩამოსხმული მასივის პროცესის ბურთიანი ქსელის მასივი: ეს BGA პაკეტი მიზნად ისახავს დაბალი მუშაობის საშუალო და საშუალო ეფექტურობის მოწყობილობებს, რომლებიც საჭიროებენ შეფუთვას დაბალი ინდუქციით, ზედაპირზე დამონტაჟების სიმარტივით. ის გთავაზობთ მცირე ღირებულების ვარიანტს მცირე ნაკვალევით და მაღალი საიმედოობით.
  • PBGA - პლასტიკური ბურთიანი ქსელის მასივი: ეს BGA პაკეტი განკუთვნილია საშუალო და მაღალი ხარისხის მოწყობილობებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ მცირე ინდუქციურობას, ზედაპირზე დამონტაჟების სიმარტივეს, შედარებით დაბალ ფასს, ხოლო ასევე ინარჩუნებენ საიმედოობის მაღალ დონეს. მას აქვს რამდენიმე დამატებითი სპილენძის ფენა სუბსტრატში, რაც იძლევა ენერგიის გაფანტვის დონის დამუშავებას.
  • TEPBGA - თერმულად გაძლიერებული პლასტიკური ბურთიანი ქსელის მასივი: ეს პაკეტი ითვალისწინებს სითბოს გაფრქვევის ბევრად მაღალ დონეს. იგი იყენებს სქელ სპილენძის სიბრტყეებს სუბსტრატში, რათა სითბოს მიზიდვა წარმოიქმნას მომხმარებლის დაფაზე.
  • TBGA - ფირის ბურთიანი ქსელის მასივი: ეს BGA პაკეტი საშუალო და მაღალი კლასის გადაწყვეტილებაა იმ პროგრამებისთვის, რომელთაც სჭირდებათ მაღალი თერმული შესრულება გარე გამათბობლის გარეშე.
  • PoP - პაკეტის პაკეტი: ეს პაკეტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმ პროგრამებში, სადაც სივრცე რეალური პრემიაა. ეს საშუალებას გაძლევთ დაალაგოთ მეხსიერების პაკეტი საბაზისო მოწყობილობაზე.
  • MicroBGA: როგორც სახელი მიუთითებს, ამ ტიპის BGA პაკეტი უფრო მცირეა, ვიდრე სტანდარტული BGA პაკეტი. ინდუსტრიაში გავრცელებულია სამი მოედანი: 0.65, 0.75 და 0.8 მმ.

BGA ასამბლეა

BGA– ს პირველად შემოღებისას BGA ასამბლეა ერთ – ერთი მთავარი პრობლემა იყო. როდესაც ბალიშები არ არის ხელმისაწვდომი ჩვეულ რეჟიმში, BGA ასამბლეა მიაღწევს სტანდარტებს, რომელთა მიღწევა შეიძლება უფრო ტრადიციული SMT პაკეტებით. სინამდვილეში, მართალია, აღმოჩნდა, რომ soldering პრობლემა აღმოჩნდა Ball Grid Array, BGA, მოწყობილობისთვის, აღმოჩნდა, რომ ამ მოწყობილობებისთვის გადატვირთვის სტანდარტული მეთოდები ძალიან შესაფერისი იყო და სახსრების საიმედოობა ძალიან კარგი იყო. მას შემდეგ გაუმჯობესდა BGA აწყობის მეთოდები და, როგორც წესი, აღმოჩნდა, რომ BGA soldering განსაკუთრებით საიმედოა.

Soldering პროცესში, საერთო შეკრების შემდეგ თბება. შემდუღებლის ბურთებს აქვს ძალიან ფრთხილად კონტროლირებადი შემდუღებელი ოდენობა და შედუღების პროცესში გათბობისას, დუღილი დნება. ზედაპირული დაძაბულობა იწვევს, რომ გამდნარმა შემდუღებელმა შეფუთვა უნდა შეასრულოს წრიულ დაფაზე სწორად გასწორებული, ხოლო შემდუღებელი გაცივდება და მყარდება. შედუღების შენადნობის შემადგენლობა და შედუღების ტემპერატურა ფრთხილად არის შერჩეული ისე, რომ შემდუღებელი მთლიანად არ დნება, მაგრამ რჩება ნახევრად თხევად და საშუალებას აძლევს თითოეულ ბურთს ცალკე დარჩეს მეზობლებისგან.

როგორც ბევრი პროდუქტი ახლა სტანდარტულად იყენებს BGA პაკეტებს, BGA აწყობის მეთოდები ახლა უკვე დამკვიდრებულია და მათი უმეტესობა მარტივად იტევს. შესაბამისად, არ უნდა იყოს შეშფოთებული BGA მოწყობილობების დიზაინში გამოყენების შესახებ.

Ball Grid Array, BGA, შემოწმება

BGA მოწყობილობების ერთ-ერთი პრობლემაა ის, რომ შეუძლებელია შეფუთული კავშირების ნახვა ოპტიკური მეთოდების გამოყენებით. ამის შედეგად შეიქმნა გარკვეული ეჭვი ტექნოლოგიის შესახებ, როდესაც იგი პირველად შემოვიდა და ბევრმა მწარმოებელმა ჩაატარა ტესტები იმის უზრუნველსაყოფად, რომ მათ შეეძლოთ მოწყობილობების დამაკმაყოფილებელი solder. Ball Grid Array მოწყობილობების შეერთების მთავარი პრობლემა ის არის, რომ საკმარისი სითბო უნდა იქნას გამოყენებული, რათა ქსელში არსებული ყველა ბურთი საკმარისად დნდეს, რომ ყველა სახსარი იყოს დამაკმაყოფილებლად გაკეთებული.

სახსრების სრულად გამოცდა შეუძლებელია ელექტრული მუშაობის შემოწმებით. შესაძლებელია სახსარი არ იყოს ადეკვატურად გაკეთებული და დროთა განმავლობაში იგი ვერ მოხდეს. ინსპექტირების ერთადერთი დამაკმაყოფილებელი საშუალებაა რენტგენის შემოწმების გამოყენება, რადგან ამ ინსპექტირების საშუალებით შესაძლებელია მოწყობილობის საშუალებით გაკონტროლებულიყო სახსრის ქვემოთ. აღმოჩნდა, რომ მას შემდეგ, რაც solder დანადგარის სითბოს პროფილი სწორად იქნება დაყენებული, BGA მოწყობილობები ძალიან კარგად იკუმშება და რამდენიმე პრობლემა შეექმნა, რითაც შესაძლებელია BGA აწყობა უმეტეს პროგრამებში.

Ball Grid Array, BGA გადამუშავება

როგორც მოსალოდნელი იყო, BGA– ების შემცველი დაფების გადამუშავება ადვილი არ არის, თუ არ არის სწორი მოწყობილობა. თუ ეჭვმიტანილია BGA– ს გაუმართავი, მაშინ მოწყობილობის ამოღება შესაძლებელია. ეს მიიღწევა მოწყობილობის ადგილობრივი გათბობით, რომ მის ქვეშ მოხდეს solder.

BGA გადამუშავების პროცესში, გათბობა ხშირად მიიღწევა სპეციალურ გადამამუშავებელ სადგურში. ეს მოიცავს ინფრაწითელი გამათბობლით აღჭურვილ ჟიგს, ტემპერატურის მონიტორინგის თერმოდაწყვილებას და შეფუთვის ასამაღლებლად ვაკუუმ მოწყობილობას. დიდი სიფრთხილეა საჭირო, რომ მხოლოდ BGA გახურდეს და მოიხსნას. ახლომდებარე სხვა მოწყობილობებმა რაც შეიძლება ნაკლები ზემოქმედება უნდა მოახდინონ, წინააღმდეგ შემთხვევაში შეიძლება დაზიანდეს.

BGA შეკეთება / BGA რეალობა

ამოღების შემდეგ, BGA შეიძლება შეიცვალოს ახლით. ზოგჯერ შესაძლებელია ამოღებულ BGA– ს განახლება ან შეკეთება. ეს BGA შეკეთება შეიძლება იყოს მიმზიდველი წინადადება, თუ ჩიპი ძვირია და როგორც ცნობილია, ის სამუშაო მოწყობილობაა, როდესაც ერთხელ ამოიღებთ. ჩაატარეთ BGA შეკეთება, მას სჭირდება შემკვრელის ბურთულების ჩანაცვლება იმ პროცესში, რომელიც reballing- ით არის ცნობილი. BGA– ს შეკეთება შეიძლება განხორციელდეს მცირე ზომის მზა შემდუღებელი ბურთულების გამოყენებით, რომლებიც მზადდება და იყიდება ამ მიზნით.

უამრავი ორგანიზაცია შეიქმნა, რომლებიც შექმნილია სპეციალური აღჭურვილობით, ამ BGA- ს თამაშით.

BGA, ბურთიანი ქსელის მასივის ტექნოლოგია კარგად დამკვიდრდა. მიუხედავად იმისა, რომ შეიძლება ჩანდეს პრობლემები კონტაქტებზე წვდომის არარსებობასთან დაკავშირებით, მათი გადალახვის შესაფერისი მეთოდები იქნა ნაპოვნი. PCB– ს განლაგება და დაფის საიმედოობა გაუმჯობესდა, რადგან ტრასის და ქინძისთავების სიმკვრივე შემცირდა, და ამის გარდა საიზოლაციო გახდა უფრო საიმედო და დახვეწა ინფრაწითელი გამაფართოებელი ტექნიკა საიმედო შედუღებისთვის. ანალოგიურად BGA– ების გამოყენებით დაფების ინსპექტირება შეგიძლიათ გამოიყენოთ რენტგენის შემოწმება, AXI, და ამის გარდა შემუშავებულია გადამუშავების ტექნიკა. შედეგად BGA ტექნოლოგიის გამოყენებამ გამოიწვია ხარისხისა და საიმედოობის საერთო გაუმჯობესება.


Უყურე ვიდეოს: Hot Air BGA Removal (მაისი 2022).