O que é BGA e suas vantagens?
BGA (Ball Grid Array) é um método de empacotamento no qual as bolas de solda são dispostas em uma matriz na parte inferior do chip. Combinado com processos SMT, oferece:
- Maior densidade de interconexão: suporta ICs com alta contagem de-pinos-sem aumentar o tamanho do pacote.
- Menor latência de sinal e indutância parasita: caminhos de sinal mais curtos o tornam ideal para circuitos de alta-velocidade.
- Capacidade de-alinhamento automático: a tensão superficial durante o refluxo alinha automaticamente o dispositivo, melhorando a precisão da montagem.
- Dissipação de calor aprimorada: permite a transferência térmica direta entre as esferas de solda e os planos de cobre da PCB.
- Altura inferior da embalagem: Atende aos requisitos de designs leves e finos.
Tipos comuns de BGA e faixa de capacidade
STHL pode lidar com tudo, desde micro BGAs (2 × 3 mm) até BGAs grandes (45–55 mm), com um passo mínimo suportado de 0,25 mm, incluindo:
- μBGA, FBGA, CSP, WLCSP
- CABGA, CTBGA, CVBGA
- LGA, FCBGA, LBGA
- Pacotes especiais de alta-densidade (por exemplo, BGAs flip-chip)
Montagem SMT BGA – Processos Principais
1. PCB Pad e Via Design
- As almofadas NSMD são recomendadas, permitindo que a solda envolva as paredes laterais da almofada para melhorar a confiabilidade da junta.
- As-vias do bloco devem ser conectadas ou fechadas com placas para evitar a absorção da solda.
- Os designs de-in-pad devem ser planarizados para evitar afetar a fixação da esfera de solda.
2. Design de estêncil de pasta de solda
- Aberturas circulares são recomendadas para pads BGA.
- Espessura: 100–150 μm, dependendo da proporção da área da almofada e do material do estêncil.
- Os estênceis-cortados a laser em aço inoxidável garantem uma transferência consistente da pasta de solda.
3. Posicionamento de alta-precisão
- Precisão de posicionamento de ±40–50 μm com alinhamento de visão CCD.
- Reconhecimento de esfera para compensar tolerâncias de contorno da embalagem.
- Pressão de posicionamento controlada para evitar espremer-a pasta de solda e curtos-circuitos.
4. Soldagem por refluxo
- Perfil personalizado de refluxo de nitrogênio de 12 zonas para reduzir vazios e aumentar a resistência da junta.
- Para montagens-duplas, evite que os componentes-do lado inferior se desloquem durante o refluxo secundário.
- Controle o empenamento do BGA para garantir o aquecimento uniforme de todas as juntas de solda.
Inspeção e Garantia de Qualidade
- Inspeção Óptica AOI: Verifica a posição da esfera de solda periférica e a qualidade de impressão da pasta de solda.
- Inspeção-por raios X: inspeção 100% de juntas ocultas para detectar juntas frias, pontes, vazios ou bolas faltantes.
- Conformidade com IPC-A-610 Classe 3: Adequado para produtos de alta confiabilidade, como eletrônicos automotivos e médicos.
Retrabalho e Reballing
- Estações de retrabalho profissionais para substituição completa ou reballing do dispositivo.
- Controle rigoroso dos níveis de umidade dos componentes (J-STD-033) e perfis de aquecimento (J-STD-020).
- Minimize o risco de refluxo secundário afetar componentes adjacentes.
Áreas de aplicação
Resumo
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