Bga микросхем: Что такое BGA?

Содержание

РЕБОЛЛИНГ BGA-МИКРОСХЕМ


Одними из самых распространенных микросхем, применяющихся в современных электронных устройствах, являются микросхемы с BGA монтажом (англ. Ball Grid Array — массив шариков в виде сетки). Этим сокращением обозначают и тип корпуса микросхемы, и вид их поверхностного монтажа.

Самые известные среди BGA-микросхем – северный и южный мост материнских плат, разъем центрального процессора (socket), чип видеокарты, микросхемы памяти, большинство микросхем в современных смартфонах, планшетах, ноутбуках, игровых консолях и многое другое.

BGA-микросхема имеет контактные площадки в виде определенной сетки, на которые наносятся шарики припоя. Для разных микросхем диаметр шариков варьируется от сотых долей миллиметра до нескольких десятых.

Основным достоинством и, одновременно, недостатком BGA является то, что контактные выводы в виде шариков не являются гибкими.

Поэтому при тепловых расширениях/сужениях или вибрации некоторые шарики могут оторваться от контактной площадки. Это случается при перегреве ноутбука, видеокарты, падении смартфона и т. п. Также часто сами BGA-микросхемы выходят из строя после короткого замыкания или залития устройства жидкостью.

В этих случаях вместо покупки нового устройства можно провести процедуру «реболлинга».

Реболлинг — процесс восстановления контактных шариков на BGA-микросхемах. Это довольно сложный и высокоточный процесс, предполагающий:

  • демонтаж BGA-микросхемы с платы,

  • очистку микросхемы от «старых» шариков,

  • нанесение новых контактных шариков,

  • монтаж микросхемы обратно на плату.

Если сама микросхема получила электрические или механические повреждения может быть произведена ее замена на новую.

В нашей компании для реболлинга используется профессиональный Инфракрасный ремонтный центр ИК-650 ПРО.

Этот центр обеспечивает автоматическую пайку любых микросхем, установленных в любую точку печатной платы, независимо от размера и конфигурации платы.

Особенности ИК-650 ПРО:

  • Большой, мощный и равномерный нижний подогрев исключает деформацию многослойных печатных плат в процессе реболлинга.

  • Верхний нагреватель ИК станции подвижен и обеспечивает удобство лазерного прицеливания и пайки BGA в любой точке печатной платы.


  • Видеоинспекция процесса пайки BGA с помощью микроскопа — залог точного процесса и качественного результата.


Почему можно доверить реболлинг инженерам сервисного центра«Офис Принт Сервис — Тамбов»:

  • Высокая квалификация инженеров.

  • Использование профессионального оборудования.

  • Большой опыт проведения работ по ремонту оборудования.

  • Предоставление гарантии на выполняемые работы.

  • Высокая деловая репутация среди наших клиентов — как юридических, так и физических лиц.

Всем нашим клиентам предоставляется:

  • Бесплатная доставка по г. Тамбову и Тамбовскому району.

  • Возможность доставки по России.

  • Наличный и безналичный расчет.

Поэтому вместо покупки нового устройства (взамен сгоревших видеокарты или неработающего ноутбука, залитого смартфона и т.п.) Вы можете недорого отремонтировать свое, что позволит значительно сэкономить бюджет. Если в другом СЦ Вам предложили заменить плату целиком, обратитесь к нам — мы заменим только микросхему. Не стоит переплачивать за то, что можно отремонтировать дешевле!

Технологии — корпуса BGA-типа, пластик и космос II / Хабр

В комментариях к

предыдущей

публикации

hhba

поделился статьёй, которая сама по себе достойна отдельной публикации, настолько там красивые решения приводятся. В дополнение к её обзору я постараюсь поставить точк

и

у над «i» в вопросе применения пластиковых корпусов в космических приложениях. Этот вопрос частично затрагивался в первой части и в комментариях к ней, но сейчас он будет разобран подробней.

Итак, сначала о керамических корпусах, которые на данный момент развития технологии корпусирования по совокупности параметров превосходят по надёжности пластиковые корпуса (о причинах позже). Как было показано в предыдущей статье, основная проблема с ними (особенно для больших корпусов) – несоответствие коэффициента теплового расширения (КТР) керамики и стеклотекстолита. Первое решение проблемы – отказ от традиционных печатных плат и переход на керамические, изготавливаемые по технологии LTCC. Второе – различные способы снижения нагрузки на выводы корпуса, возникающие при термоциклировании (таблица 1, на примере корпусов BGA-типа).

Оказывается, помимо представленных в таблице методов, существует ещё два, которые приводятся вот в

этой

статье. И они хороши тем, что показывают, насколько красивыми могут быть инженерные решения. Первый способ, которому и посвящена статья, заключается в использовании микропружин (англ. microcoil spring interconnect, MCS) (рис. 1), а второй, который приводится для сравнения эффективности – в использовании шариков с полимерным ядром (англ. plastic core solder ball, PCSB) (рис. 2).

По данным технологиям не так много информации, но из тех данных, что я смог найти, получается, что PCSB лучше обычных шариков, но хуже столбиковых выводов. А вот MCS по данным всё той же статьи превосходят по надёжности (количество циклов до первого сбоя, именно этот параметр важен для космоса) столбиковые выводы. Основные вопросы, которые сразу же возникает к технологии MCS – стойкость механическим воздействиям и паразитная индуктивность выводов. Авторы статьи эти расчёты и эксперименты провели, причём в сравнении с основным конкурентом – корпусом CCGA-типа: индуктивность ниже (4,84 нГн против 5,91 нГн), а стойкость к вибрации выше (отсутствие сбоев против 30% сбоев, рис. 3). При этом технология предполагает гибкость и возможность оптимизации конструкции микропружин для получения требуемых параметров (индуктивность, жёсткость и т.д.).

На мой взгляд, MCS можно назвать наиболее перспективной технологией для керамических корпусов BGA-типа, требующей дополнительного исследования. Технология, безусловно, предполагает необходимость непростой отработки монтажа на печатную плату, однако это, в свою очередь, верно и для CCGA-корпусов. Что касается PCSB, то я считаю, что о данной технологии, по крайней мере, стоит знать, у неё есть свои нишевые применения. Например, у NSC есть

патент

на Micro SMDxt корпуса CSP-типа, в котором они пишут, что благодаря PCSB смогли получить микросхемы большего размера.

Теперь обещанные точки над «i» о пластиковых корпусах и космосе. Прежде всего, функционирование микросхемы с сохранением пределов электрических параметров должно быть гарантировано в условиях воздействия всех внешних факторов. При этом не факторов вообще, а факторов, специфичных для конкретного блока аппаратуры в условиях конкретной миссии. Микросхемы же, которые квалифицируются для космоса, чаще всего испытываются по типовым требованиям (те же знаменитые «не менее 100 кРад» и т.п.), которые могут быть избыточными для целевой миссии. Зато та самая необходимая гарантия.

Есть ли микросхемы в пластиковом корпусе, квалифицированные для космоса «из коробки»? Есть, но к настоящему моменту их мало. Использовались ли микросхемы в пластиковом корпусе в успешных космических программах? Да. Но использовались они не «из коробки», а после серьёзного отбора по результатам испытаний (англ. upscreening, uprating и др.). Испытания включают в себя разрушающий визуальный контроль, электротермотренировку, термоциклирование, радиационные испытания, механические, акустическую сканирующую микроскопию, при этом после каждого этапа контролируются электрические параметры во всём диапазоне температур. Те, кто имел дело с квалификационными испытаниями по отечественным ГОСТам, имеют представление, насколько это длительные и дорогостоящие процедуры. Поэтому сэкономить на «пластике» не получится: в одной из статей говорилось о выигрыше в цене лишь в ~10% (при сравнимых требованиях к надёжности). Это в случае успешных испытаний, а если ни одна микросхема не пройдёт отбор (рис. 4)?

Помимо чисто вероятностной стойкости к радиационным эффектам, у пластиковых микросхем есть свои конструкционные проблемы, и прежде всего это:

  1. Отслоение (англ. delamination) пластика от кристалла (рис. 5), что приводит к повреждению верхнего слоя топологии и микропроволочных выводов при термоциклировании из-за их свободного относительного движения. Об этом есть прекрасные экспериментальные работы [2, 3].
  2. Гигроскопичность пластика, которая приводит к вероятности растрескивания корпуса при расширении скопившейся в микрополостях воды.

Если влияние второго фактора можно ограничить надлежащим хранением, термовакуумной сушкой и защитным покрытием, то первый фактор является основной причиной отбраковки [1]. Эта же проблема, кстати, снижает надёжность технологии «underfill».

Уже обращал внимание в прошлой статье, что ведущие производители микросхем для космоса, такие как

Aeroflex

и

MSK

, используют только керамические и металлостеклянные корпуса. Возможно, они консервативны и просто следуют отработанным решениям, плюс у них нет необходимости снижать стоимость, поэтому серьёзных исследований в области надёжного «пластика» и не проводят. Но несмотря на все сложности, микросхемы в пластике в космос летают, и успешно. Основные причины к их применению в

серьёзных

проектах:

  1. Отсутствие требуемой функциональности в надёжном исполнении. Санкции.
  2. Необходимость снижения массы космического аппарата (задача, актуальная, например, для современных малоразмерных КА).
  3. Пониженные требования к внешним воздействующим факторам и/или времени жизни аппарата.

Ещё раз повторюсь, микросхемы вне зависимости от причины их использования должны быть испытаны, причём результаты испытаний распространяются только на данную партию. Сам процесс отбора не стандартизован – это компромисс с вероятностью отказа и оптимизацией затрат времени и денег. Некоторые примеры испытаний, в том числе в зависимости от параметров миссий NASA, приводятся в статьях западных коллег [1, 4, 5]. На этом вопрос «пластика» в

океане

космосе считаю

открытым

закрытым.

Литература


[1]

Michael A. Sandor, “Plastic Encapsulated Microcircuits (PEMs) Reliability/Usage Guidelines For Space Applications”, 2000.

[2] Karel van Doorselaer, Kees de Zeeuw, “Relation Between Delamination and Temperature Cycling Induced Failures in Plastic Packaged Devices”, 1990

[3] T.M. Moore, R. McKenna, S.J. Kelsall, “Correlation Of Surface Mount Plastic Package Reliability Testing To Nondestructive Inspection By Scanning Acoustic Microscopy”, 1991


[4]

R. David Gerke, Michael A. Sandor, Andrew A. Shapiro, etc. “Use of Plastic Commercial Off-The-Shelf (COTS) Microcircuits for Space Applications”, 2003


[4]

R. David Gerke, Michael A. Sandor, Shri Agawal, etc. “Different Approaches for Ensuring PerformancelReliability of Plastic Encapsulated Microcircuits (PEMs) in Space Applications”, 1999

BGA пайка ноутбуков — ITPROCES.RU

Платы ноутбуков, в отличие от плат стационарных компьютеров, отличаются высокой плотностью монтажа и небольшими размерами. А создаваемые для них радиоэлементы значительно более миниатюрны. В целях экономии занимаемого на плате места, в производстве мобильной электроники широко используются микросхемы в корпусах BGA. Это несомненный плюс в плане компактности, поскольку выводы BGA находятся на нижней стороне микросхемы, а значит, не требуют отдельного места. Но если речь идет о ремонте — ввиду таких особенностей, BGA-пайка ноутбуков требует большой аккуратности и профессионализма.

Для чего бывает нужен ремонт BGA

Ремонт микросхем BGA на платах ноутбуков заключается в демонтаже чипа и восстановлении шариковых контактов (реболлинг) на его нижней поверхности. Это обязательно в тех случаях, когда микросхему планируется использовать повторно, потому что в процессе демонтажа контакты практически всегда повреждаются.

Реболлинг и пайка BGA — широко распространенные операции, поскольку позволяют восстанавливать работоспособность электроники ноутбука без замены платы целиком. И для клиента эта процедура обходится не так дорого, как, например, установка новой материнки, цена которой обычно составляет не менее половины стоимости ноутбука.

Необходимость в ремонте BGA возникает из-за нарушения паяных контактов микросхем с элементами платы. К подобному часто приводит:

  • длительный перегрев ноутбука, который обычно является следствием скопления пыли внутри корпуса;
  • перегрев из-за использования ноутбука в нештатном режиме при недостаточном охлаждении;
  • частичный отвал BGA-микросхем после удара по корпусу или при падении ноутбука;
  • заводской брак — плохой контакт присутствует изначально и проблема проявляется уже в первые недели или месяцы использования машины;
  • попадание жидкости на электронные элементы ноутбука, что вызывает электрохимическую коррозию, в том числе и контактов микросхем.


При появлении дефекта пайки, нагрев микросхемы усиливается, из-за чего, вследствие большого перепада температур при остывании, контакты разрушаются еще сильнее. А это приводит к еще большему увеличению площади дефекта. Таким образом, нарушение паяного контакта BGA — прогрессирующая проблема. Кроме прочего, это приводит в негодность и саму микросхему.

Как проявляется неисправность BGA-микросхем

Чаще всего из-за дефекта пайки из строя выходят крупные элементы платы — микросхемы набора системной логики (чипсет, или южный и северный мост) и графический адаптер. Такие неисправности проявляются достаточно ярко, например, при выходе из строя северного моста можно наблюдать следующую картину:

  • ноутбук перестает включаться или работает несколько минут и выключается, но при этом индикаторы на корпусе, как правило, горят;
  • при старте и работе ноутбука возникают критические ошибки;
  • на экране нет изображения, либо оно есть, но с артефактами;
  • в процессе работы ноутбука возникают «мертвые» зависания, когда система не реагирует ни на какие действия пользователя до перезагрузки;
  • корпус ноутбука значительно нагрет, особенно в проекции северного моста.

Разумеется, чем больше дефект, тем более ярко выражена будет «клиническая» картина. В запущенных случаях повреждения северного моста ноутбук просто не будет включаться.

Начинающийся выход из строя другой крупой BGA-микросхемы — южного моста, проявляется или сочетанием, или, реже, одним из перечисленных симптомов:

  • внезапно перестают работать USB-порты;
  • не определяются подключенные к ноутбуку устройства;
  • полностью отказывают или работают с ошибками мышь, клавиатура и тачпад;
  • возникают ошибки или отказ оптического или жесткого дисков;
  • не работает звуковая и сетевая карты;
  • ноутбук не заряжает батарею, либо показывает неверный уровень заряда;
  • возникает сильный нагрев корпуса в проекции южного моста.

Как и в примере с северным мостом, чем сильнее повреждена микросхема, тем ярче проявляет себя неполадка. В тяжелых случаях ноутбук перестает работать.

И, наконец, поломка графического адаптера распознается по следующим признакам:

  • артефакты на экране или отсутствие изображения;
  • критические ошибки при запуске ресурсоемких программ: игр, особенно 3D, видео, графических редакторов и т.д;
  • нагрев корпуса, особенно сильный в районе видеочипа.

Как проводится пайка BGA-компонентов ноутбука

Как говорилось, для пайки BGA необходимо специальное оборудование и материалы: паяльная станция, шариковый припой или паяльная паста, флюсы, трафарет для нанесения припоя на чип, ручной паяльник, оплетка, подготовленная для монтажа BGA-микросхема и т. д.

Основные этапы ремонта BGA

  • После нагревания платы до температуры плавления припоя производится демонтаж неисправного элемента.
  • Далее выполняется очистка платы от остатков припоя.
  • И, после предварительного реболлинга, производится установка на контактные площадки нового чипа.

Ввиду того, что существуют разные методики пайки BGA-микросхем, перед работой необходимо досконально изучить технологию. Поскольку малейшее отступление от правил может необратимо испортить и новый чип, и плату. В нашем сервисном центре к пайке BGA ноутбуков допускаются только профессиональные инженеры с большим практическим опытом. А поэтому брак в работе наших специалистов практически исключен, чего не скажешь о ряде недобросовестных фирм, которые могут злоупотреблять доверием клиентов. Ведь результат некачественной работы может быть виден не сразу, а только спустя несколько недель или месяцев. Поэтому в случае проблем с ноутбуком подходите к выбору сервисного центра очень ответственно.

slide_template:
default

Что такое чип BGA? – Герой печатной платы

BGA (Ball Grid Array) — это технология поверхностного монтажа ИС с использованием маленьких шариков на нижней стороне корпуса микросхемы вместо штифтов. BGA иногда называют CSP (Chip Size Package). Термин BGA чаще всего используется, когда речь идет о корпусах диаметром 4, 6 или 8 шариков.

Отличительные признаки:

Отличительные особенности BGA:

Очень маленький размер упаковки (около 1/20 площади сравнимой упаковки со штифтами).

Все контакты находятся на нижней поверхности микросхемы.

Каждый контакт выполнен шариком припоя, а не проволокой.

Шарики припоя обычно необходимо оплавить, чтобы обеспечить надежное соединение с подложкой. Шарики припоя расплавляются горячим газом при температуре более 400° C (750° F). В корпусах BGA обычно используются шарики большего размера, чем в корпусах CSP. Большие шарики позволяют лучше распределить газ по дну упаковки.

Шарики не обязательно должны быть круглыми, как в упаковках CSP; они могут быть любой формы и часто имеют прямоугольную или треугольную форму для более надежного крепления к печатной плате.

 

Корпуса BGA механически очень прочны. Шарики обычно крепятся к чипу небольшим количеством клея, а не припоем. Это допускает некоторое смещение между шариками и контактными площадками на чипе, не вызывая механических повреждений. Чрезмерная несоосность может привести к ухудшению электрического контакта и возможной усталости припоя.

Корпуса

BGA, как правило, не так надежны, как корпуса CSP (более трудоемкий и дорогостоящий ремонт).Они часто имеют большие подушечки, чтобы компенсировать повышенное тепловое расширение. Небольшой размер корпуса затрудняет поддержание хорошего распределения температуры во время пайки и надежный визуальный контроль после сборки.

BGA — это не технология, а скорее классификация устройств. Существует множество вариантов BGA, например многокристальные BGA и BGA с перевернутым кристаллом.

Понимание важности разъемов BGA для микросхем BGA

Розетки

BGA используются для поверхностного монтажа BGA на печатных платах.Гнезда BGA помогают устанавливать микросхемы BGA на печатные платы без особых хлопот. Основная проблема монтажа ИС на печатной плате заключается в том, что может быть очень сложно найти контакты ИС на печатной плате и припаять их по отдельности. Кроме того, процесс монтажа может занять очень много времени и разочаровать, если он не выполнен правильно. Эти проблемы решаются с помощью разъемов BGA. Гнездо BGA изготовлено из пластика в форме прямоугольника, и на его нижней стороне есть места для размещения каждого шарика припоя микросхемы BGA.

Розетки

BGA бывают двух типов: активные и пассивные. Активный разъем BGA имеет электрические контакты на нижней стороне, к которым присоединяются шарики припоя микросхемы BGA. Пассивный разъем BGA не имеет контактных площадок на нижней стороне. Вместо этого он подключается к печатной плате с помощью сквозных отверстий или компонентов технологии поверхностного монтажа (SMT). В этой статье мы будем рассматривать только активные разъемы BGA.

Разъемы

BGA доступны в различных размерах в зависимости от размера чипа BGA, для которого они предназначены.Некоторые разъемы BGA рассчитаны на установку только одного BGA-чипа , в то время как в другие можно установить два или даже четыре чипа. Размер разъема BGA обычно определяется количеством строк и столбцов на его нижней стороне. Например, если гнездо BGA предназначено для размещения микросхемы BGA 4 × 4 шарика, то оно будет иметь 16 контактных площадок, расположенных в 4 ряда и 4 столбца.

Микросхемы

BGA доступны в различных размерах. Количество шариков на нижней стороне BGA-чипа обычно указывается как x4, x6 или x8.Чип BGA x4-ball имеет 4 шарика на нижней стороне. Чип BGA x6-ball имеет 6 шариков и так далее.

Микросхемы BGA доступны в нескольких размерах шариков. Размер шариков обычно указывается как x1, x2, x3 и т. д. Размер шарика x1 является наименьшим размером шарика и имеет диаметр 0,4 мм. Размер шарика x4 является самым большим размером шарика, и его шарики имеют диаметр 1,0 мм. Чем больше размер шарика, тем больше площадь поверхности BGA-чипа на печатной плате.

PCBA—Процесс и этапы ремонта микросхемы BGA

Решетка шариков (BGA): Процесс замены всех шариков припоя на матрице сетки шариков микросхемы называется отскоком BGA.Корпуса BGA стали очень популярными при проектировании и производстве печатных плат (PCB). Эти пакеты помогают уменьшить размер печатной платы и улучшить ее функциональность. BGA могут выдержать давление уменьшения размера продукта, и они редко требуют обслуживания и ремонта. Как ремонтируются корпуса BGA и какие этапы переделки BGA? В этой статье в основном описывается процесс распайки и реболлинга микросхемы BGA, а также вопросы, требующие внимания в процессе ремонта.

И.Вопросы, требующие внимания в процессе ремонта микросхем BGA

  • Операторы должны носить электростатические браслеты.
  • Следует заранее отрегулировать поток воздуха и давление термофена перед распайкой BGA
  • Температура термофена должна быть установлена ​​заранее (обычно поддерживается на уровне 280~320℃), чтобы предотвратить повреждение микросхемы чрезмерно высокая температура в процессе распайки. Он не должен регулировать температуру снова во время распайки.
  • При отпайке BGA осторожно прикоснитесь к BGA пинцетом, чтобы убедиться, расплавился ли припой на контактной площадке, чтобы предотвратить повреждение контактной площадки BGA на печатной плате.
  • Во избежание пайки вторичным шариком при ремонте BGA следует обращать внимание на ориентацию, отмеченную на печатной плате.

II. Основное оборудование и инструменты для ремонта BGA
  • Интеллектуальный термофен. (для распайки BGA)
  • Антистатическая платформа для обслуживания и электростатический браслет.(требуется электростатическая среда)
  • Антистатическое чистящее устройство. (для очистки BGA)
  • Платформа для ремонта BGA. (для пайки BGA)
  • Высокотемпературный бокс (используется для запекания печатной платы)
  • Вспомогательное оборудование: вакуумная ручка, увеличительное стекло (микроскоп)

III. Подготовка печатной платы к запеканию и соответствующие требования перед ремонтом

( 1) В соответствии с разным временем выдержки плата PCBA предъявляет разные требования к выпечке.

(2) Время выпекания, выпекание в соответствии со следующими положениями: 

Время выдержки ≤2 месяца, более 2 месяцев

Время выпекания 10 часов, 20 часов

Температура выпекания 105±5℃, 105±5℃

(3) Перед выпечкой удалите чувствительные к температуре компоненты после выпекания, такие как оптическое волокно, пластик и т. д.; В противном случае это приведет к повреждению этих компонентов из-за высокой температуры.

(4) Для всех плат необходимо выполнить ремонт BGA в течение 10 часов после извлечения плат после обжига.

(5) Печатная плата, на которой нельзя выполнить ремонт BGA в течение 10 часов, должна быть помещена в сушильную печь для консервации. В противном случае легко привести к липкой спине, а влажная печатная плата легко может привести к барабану печатной платы при пайке.

VI. Операционные этапы отпайки и перепайки микросхем BGA

Подготовка перед распайкой BGA

Состояние параметров термофена установлено следующим образом: температура 280℃~320℃; время отпайки: 35-55 секунд; Параметры воздушного потока: 6 уровней; Наконец, PCBA помещается на антистатическую платформу обслуживания и закрепляется.

Отпайка BGA

Имейте в виду, что ориентация и положение чипа перед отпайкой, например, без шелкографии на печатной плате, с помощью маркера вместе с прорисовкой по всему периметру или рядом с вводом небольшого количества флюса в нижней части BGA, Выберите подходящий размер BGA, сопло для пайки BGA установлено на фене, будет обрабатывать вертикальное выравнивание BGA, но обратите внимание на то, что сопло должно оставлять компоненты ок. 4 мм, запустите фен. Термофен автоматически вытащит припой в соответствии с заданными параметрами.После окончания отпайки удалите компоненты BGA с помощью ручки-присоски через 2 секунды. После демонтажа устройств проверьте, не отваливаются ли контактные площадки демонтированных машин, не царапаются ли следы, не отслаиваются ли они, не повреждаются ли они и т. д. Если будет обеспечена ненормальная обратная связь и своевременная обработка.

Очистка BGA и печатных плат

(1) поместите плату на рабочий стол и с помощью паяльника соберите лишние остатки с площадки, плоская площадка, очистите при размещении линии поглощения олова в площадке для пайки, одной рукой поднимите всасывающее олово линия, положите линию олова для поглощения железа, аккуратно прижмите рукой железо, остаточный припой PCBA или расплав припоя BGA и адсорбция для поглощения линии олова, линия поглощения олова должна быть перемещена в другое место, чтобы поглотить остаток припоя, примечание: сделайте не заставляйте припойную площадку тянуться, чтобы не повредить припойную площадку.

(2) После очистки контактных площадок используйте промывочную воду для очистки контактных площадок PCBA. Если виртуальный процессор для пайки нуждается в повторной установке шарика, используйте ультразвуковой очиститель (с антистатическим устройством) для загрузки промывочной воды, а удаленный BGA должен быть очищен и повторно установлен шарик для пайки.

Примечание. Для очистки паяльной площадки бессвинцовых устройств температура паяльника должна быть < измеренного значения> 340+/-40 ℃; Для очистки контактных площадок CBGA и CCGA температура паяльника должна быть <измеренное значение>370+/-30℃; в каждом паяльнике есть определенные различия (например, низкая температура пайки), пожалуйста, сообщите об этом, и ответственное лицо внесет коррективы в соответствии с реальной ситуацией.Если корректировка не производится, необходимо строго выполнять вышеуказанные требования.

Реболлинг BGA-чипа

Оловянная посадка BGA-чипа должна быть выполнена из выбитого лазером трафарета с односторонней роговой сеткой. Толщина трафарета должна быть 2 мм, а стенка отверстия должна быть гладкой и аккуратной. Нижняя часть отверстия рупора (сторона, контактирующая с BGA) должна быть на 10–15 мкм больше, чем верхняя часть (соскребание олова с места). Используя функцию посадки олова в приведенной выше таблице обслуживания BGA — приспособление и трафарет, сначала найдите соответствующее положение вогнутости в приспособлении для позиционирования, зафиксируйте BGA в приспособлении для позиционирования, поместите трафарет с точным позиционированием квадратных и круглых отверстий на приспособление для позиционирования, а затем прижмите трафарет к приспособлению с помощью прилагаемого к нему магнитного прижимного блока.Инструмент имеет три устройства точного позиционирования (BGA → приспособление → трафарет), которые могут легко и точно совместить сетку трафарета с небольшой контактной площадкой компонента BGA.

Небольшой скребок представляет собой небольшое количество густой оловянной суспензии, нанесенной на сетку трафарета. Когда вся сетка будет заполнена, с одного конца трафарета будет медленно подниматься, BGA-чип, небольшая жестяная кучка, снова с помощью фена для нагрева, оловянная кучка BGA превращается в однородный массив жестяных шариков. быть. Если в отдельных подушечках нет оловянного шарика, можно снова прижать трафарет для местного заполнения оловом.Его нельзя нагревать вместе с трафаретом, так как это влияет на реболлинг и будет точной термической деформацией и повреждением трафарета.

Пайка чипа BGA

Обмакните небольшое количество плотного флюса в оловянные шарики BGA и контактные площадки PCBA, снимите исходную метку и установите BGA. BGA следует приклеить и расположить таким образом, чтобы его не сдуло горячим ветром. Однако следует учесть, что слишком много флюса класть нельзя. В противном случае излишние пузырьки канифоли приведут к смещению стружки при нагреве.Плата PCBA также закреплена на ремонтной платформе BGA и должна быть размещена ровно, замените подходящую насадку, насадку на BGA-чипе и оставленный 4 мм, выберите BGA для доработки основной заданной температурной кривой, нажмите на экран автоматической пайки (примечание : не оказывает давления на процесс пайки BGA, легко может вызвать короткое замыкание между оловянными шариками под.) оловянный шарик, чип будет автоматически центрироваться, даже если есть отклонение от материнской платы.Когда стол для ремонта BGA нагревается, операция пайки BGA в это время будет завершена. Однако следует отметить, что стол для ремонта BGA издает звуковой сигнал после нагрева. В настоящее время не перемещайте стол для ремонта BGA и плату PCBA, поскольку стол для ремонта BGA и плата PCBA находятся в состоянии высокой температуры и незатвердевшего состояния. Он должен подождать 40 секунд, прежде чем ремонтный стол BGA и печатная плата остынут.

Проверка пайки BGA и очистка платы PCBA

1.После завершения пайки компоненты BGA и печатные платы следует очистить водой для промывки пластин, чтобы удалить излишки флюса и возможные остатки олова.2. с помощью увеличительного стекла лампа была припаяна к печатной плате, компоненту BGA, чтобы проверить, являются ли в основном чипы с точки зрения, параллельными с печатной платой, не появилось ли соответствующее переполнение припоя, короткое замыкание и т. д., даже Если выше возникла какая-либо необходимость в демонтаже шариков, ни в коем случае нельзя поспешно запускать электричество, чтобы не расширить масштаб неисправности. Питание можно включить только для проверки производительности и функционирования машины, когда она проверена правильно.

Процесс пайки BGA

При использовании компонентов BGA вы можете быть обеспокоены тем, может ли пайка компонентов BGA быть такой же надежной, как при использовании более традиционных форм паяльного оборудования. Контактные площадки компонентов BGA расположены под устройством и не видны. Поэтому необходимо убедиться, что процесс пайки BGA используется правильно.

К счастью, технология пайки BGA оказалась очень надежной. Как только процесс пайки BGA настроен правильно, пайка BGA, как правило, более надежна, чем четырехплоские корпуса.Это означает, что любая паяная сборка BGA более надежна. В результате в настоящее время он широко используется для серийных сборок печатных плат и сборок прототипов печатных плат для разрабатываемых схем.

В процессе пайки BGA используется метод оплавления. Это связано с тем, что вся сборка должна быть нагрета до температуры, при которой припой расплавится под сборкой BGA. Этого можно добиться только с помощью методов оплавления.

Для пайки BGA шарики припоя на упаковке содержат тщательно контролируемое количество припоя.При нагревании в процессе пайки припой плавится.

Оптовый чип Bga — Купить дешево оптом у китайских поставщиков с купоном

Получить качественный чип bga дешевле

5 5 5 отзывов + Еще

Найти качественные и дешевые чипы bga — кропотливая работа, поэтому DHGate предлагает огромный ассортимент чипов от известных розничных продавцов из Китая! И так, чего же ты ждешь? Начните доставку прямо сейчас.Мы посвятили себя предоставлению вам самой широкой и качественной продукции. Проверьте наши товары. Проверьте наш новейший список. Полный последней коллекции карточных фишек от наших бестселлеров. Проверка страницы бестселлера для чипа отражателя. Найдите некоторые из самых заказываемых и высоко оцененных товаров, которые лучше всего подходят для вас!

Ничто не сравнится с ощущением обладания причудливым чипом-рефлектором, и мы, на DHGate, готовы сделать это, предоставив вам лучшее калибр, который есть на рынке.

Благодаря качественной коллекции продуктов, которую мы предлагаем с искренними отзывами, оставленными нашими клиентами, мы гарантируем вам полное доверие и первоклассную сервисную поддержку.Вы также обнаружите множество предложений о распродажах, скидках, купонах, промо-кодах и других привлекательных предложениях на новые конструкции чипов интеллектуальных отражателей первоклассного качества. Если вы не знаете, где найти лучшие виды чипсов по доступным для кошелька ценам, пришло время взглянуть на Dhgate — идеальное место для шопинга. Простой щелчок мышью может воплотить ваше воображение в жизнь со всеми причудливыми вещами в огромном запасе модных чипов DHgate.com по низким ценам. Проверьте полный ассортимент продуктов Интегральные схемы от нескольких брендов, которые у нас есть на складе.Мы обеспечиваем вам безопасность, простоту и оперативность во всем. Благодаря множеству функций, таких как быстрая и безопасная доставка до вашего порога, безопасные способы оплаты, низкие цены, сайт предлагает бесконечные преимущества по сравнению с физическими магазинами при покупке карточных чипов. Используя наш веб-сайт, чтобы выбрать и купить рефлекторный чип по лучшим ценам, не забудьте оставить нам положительный отзыв. DHgate.com предлагает множество выгодных предложений для оптовых закупок рефлекторного чипа, в том числе более низкие цены, безопасные способы оплаты и партнерские отношения. вы в своем путешествии роста.Приготовьтесь просмотреть наш разнообразный выбор чипов новейшего дизайна от самых известных поставщиков, не выходя из дома или офиса.

Что такое чип BGA в процессе компоновки печатной платы для дизайнеров?

Автор:PCBBUY 16.12.2021 10:19

Корпус

BGA устраняет проблему разработки небольших корпусов для микросхем с большим количеством выводов.Традиционно в коробках для поверхностного монтажа с двойной линией и массивами штыревых решеток было очень мало места между штырями. Они создавали значительный недостаток для процесса пайки с большим количеством контактов. Тем не менее, вам не нужно беспокоиться о случайном спаивании двух выводов с корпусами BGA.

 

Если вы ищете более профессиональный BGA-чип во время разводки печатной платы, пожалуйста, ознакомьтесь с содержанием этого отрывка.

Хотите знать печатные платы? Проверьте и прочитайте больше.  

 

Каково основное определение микросхемы BGA при разводке печатной платы?

 

Микросхемы BGA выигрывают у микросхем QFP (quad flat package) с точки зрения формы корпусов BGA. Корпуса BGA значительно уменьшают физический размер микросхем за счет массива шариков припоя, заменяющих периферийные выводы на микросхемах QFP, что особенно очевидно, когда доступно несколько контактов ввода-вывода. Площадь поверхности BGA линейно увеличивается с увеличением количества контактов ввода-вывода, в то время как площадь поверхности QFP увеличивается с увеличением площади количества контактов ввода-вывода.В результате корпус BGA обеспечивает большую технологичность компонентов с несколькими выводами, чем QFP.

 

Вообще говоря, количество контактов ввода-вывода варьируется от 250 до 1089, что конкретно определяется типом и размером упаковки. Что касается технологичности, чипы BGA также лучше, чем чипы QFP. Выводы микросхем корпуса BGA имеют форму шара и распределены в 2D-массиве. Более того, контакты ввода-вывода имеют больший шаг, чем QFP, и работают как твердые шарики, которые не деформируются при контакте.Когда дело доходит до производителей микросхем, еще одним достоинством микросхем BGA является их высокая производительность. Уровень дефектов сборки микросхем BGA обычно составляет от 0,3 до 5 частей на миллион на контакт, что эквивалентно отсутствию дефектов.

 

Какова классификация BGA в печатных платах?

 

Существует много типов корпусов BGA, общая форма которых квадратная или прямоугольная. В зависимости от режима сварки припоем, его можно разделить на периферийный тип, ступенчатый тип и полный массив BGA.В зависимости от материала подложки их можно разделить на 3 типа:

· PBGA (решетка из пластиковых шариков)

· CBGA (решетка из керамических шариков)

2GA 90

·

2GA 90

· Ball Grid Array)

 

Какие проблемы обработки BGA в печатной плате?

 

·  Операторы должны носить электростатические браслеты.

·  Следует заранее отрегулировать поток воздуха и давление термофена перед распайкой BGA

·  Температура термофена должна быть установлена ​​заранее (обычно поддерживается на уровне 280~320 ℃), чтобы предотвратить повреждение чипа. повреждены чрезмерно высокой температурой в процессе распайки.Он не должен регулировать температуру снова во время распайки.

·  При отпайке BGA осторожно прикоснитесь к BGA пинцетом, чтобы убедиться, что припой на контактной площадке расплавится, чтобы предотвратить повреждение контактной площадки BGA на печатной плате.

·  Во избежание пайки вторичным шариком при ремонте BGA следует обращать внимание на ориентацию, отмеченную на печатной плате.

 

Как обрабатывать пайку BGA на печатной плате?

 

Нанесите небольшое количество плотного флюса на оловянные шарики BGA и контактные площадки PCBA, извлеките исходную метку и поместите BGA.BGA следует приклеить и расположить таким образом, чтобы его не сдуло горячим ветром. Однако следует учесть, что слишком много флюса класть нельзя. В противном случае излишние пузырьки канифоли приведут к смещению стружки при нагреве. Плата PCBA также закреплена на ремонтной платформе BGA и должна быть размещена ровно, замените подходящую насадку, насадку на BGA-чипе и оставленные 4 мм, выберите BGA для доработки, первично установите кривую температуры, нажмите на экран автоматической пайки (примечание : не оказывает давления на процесс пайки BGA, легко вызвать короткое замыкание между оловянным шариком под.)

 

При плавлении оловянного шарика BGA и формировании припоя на печатной плате, а также благодаря поверхностному натяжению оловянного шарика чип автоматически центрируется, даже если есть отклонение от материнской платы. Когда стол для ремонта BGA нагревается, операция пайки BGA в это время будет завершена. Однако следует отметить, что стол для ремонта BGA издает звуковой сигнал после нагрева.

 

Каково значение BGA в печатных платах?

 

Гнезда BGA используются для поверхностного монтажа BGA на печатных платах.Гнезда BGA помогают без особых хлопот монтировать микросхемы BGA на печатные платы. Основная проблема монтажа ИС на печатной плате заключается в том, что может быть очень сложно найти контакты ИС на печатной плате и припаять их по отдельности. Кроме того, процесс монтажа может занять очень много времени и разочаровать, если он не выполнен правильно. Эти проблемы решаются с помощью разъемов BGA. Гнездо BGA изготовлено из пластика в форме прямоугольника и имеет отверстия на нижней стороне для размещения каждого шарика припоя микросхемы BGA.

 

Разъемы BGA бывают двух типов: активные и пассивные. Активный разъем BGA имеет электрические контакты на нижней стороне, к которым присоединяются шарики припоя микросхемы BGA. Пассивный разъем BGA не имеет контактных площадок на нижней стороне. Вместо этого он подключается к печатной плате с помощью сквозных отверстий или компонентов технологии поверхностного монтажа (SMT). В этой статье мы будем рассматривать только активные разъемы BGA.

 

Разъемы BGA доступны в различных размерах в зависимости от размера чипа BGA, для которого они предназначены.Некоторые гнезда BGA рассчитаны на установку только одной микросхемы BGA, в то время как другие рассчитаны на установку двух или даже четырех микросхем. Размер разъема BGA обычно определяется количеством строк и столбцов на его нижней стороне. Например, если гнездо BGA предназначено для размещения микросхемы BGA размером 4 × 4 шарика, то оно будет иметь 16 контактных площадок, расположенных в 4 ряда и 4 столбца.

Хотите знать печатные платы? Проверьте и прочитайте больше.  

TSOP по сравнению сBGA-чипы | chipoffforensics

    TSOP и BGA — это пакеты, которые обычно используются для хранения флэш-памяти.

 

    TSOP (тонкий корпус небольшого размера) Чипы NAND «обычно используются во флэш-накопителях, SD-картах, цифровых диктофонах, цифровых автоответчиках, а также в iPhone 2 и 3G» и «как правило, это чипы памяти, которые легче извлекать и считывать». с оборудованием для чтения чипов» (Старейшина). С этими чипами легче работать из-за «стандартизации архитектуры памяти TSOP и конфигурации контактов» (Старший).Микросхемы TSOP имеют «разъемы по внешнему краю микросхемы, которые припаиваются к материнской плате. Снятие с платы, а также присоединение к адаптеру для считывания чипов относительно просто, и обычно не требуется переделывать разъемы» (Старший).

    Напротив, микросхемы BGA (шариковая решетка) сложнее чистить и считывать. Что касается конструкции, чип BGA «имеет несколько разъемов на нижней стороне чипа, которые припаяны к материнской плате устройства.Кроме того, их часто закрепляют эпоксидной смолой, что усложняет задачу. Конструкция чипа в стиле BGA не соответствует общепринятому стандарту, а скорее разрабатывается производителями чипов по своему усмотрению и в соответствии с требованиями покупателей мобильных телефонов» (Старший). К несчастью для экспертов в области цифровой криминалистики, чип BGA невероятно популярен для мобильных устройств «отчасти из-за его способности хранить большие объемы пользовательских данных и управлять ими» (Элдер). Это означает, что при отключении чипа на мобильном устройстве с чипом флэш-памяти типа BGA необходимо выполнить сложный процесс очистки и повторной сборки, чтобы чип мог правильно подключиться к оборудованию для считывания чипов.

 

    Реболлинг чипа необходим, так как когда чип BGA «удаляется из печатной платы, шарики на чипе повреждаются. Некоторое количество припоя остается на микросхеме, а остальное остается на печатной плате. В результате шарики имеют разный размер. Эти различия в размерах являются проблемой для большинства сокетов. Эти гнезда предназначены для первичных чипов с шариками одинакового размера, что приводит к плохим контактам при использовании неподготовленного микрочипа BGA» (Бреусма и др.). Процесс реболлинга направлен на исправление или замену шариков на нижней стороне чипа.Этого можно добиться, поместив специальный трафарет на контактные площадки, добавив паяльную пасту и оплавив, чтобы паста сформировала и зафиксировала шарики в каждой контактной площадке (Willassen). Для использования этой техники важно, чтобы «трафарет соответствовал размеру шарика, расстоянию между шариками (шагу) и конфигурации шарика чипа. Поскольку мобильные телефоны поставляются в упаковках разных размеров и конфигураций, получить правильный трафарет может быть довольно сложно», что добавляет еще один уровень сложности при работе с чипами BGA по сравнению с чипами TSOP (Willassen).

Контрактный производитель электроники округа Ориндж — Golden West Technology — Fullerton — (714) 738-3775 » Автоматизированный BGA

Ball Grid Array, или BGA, представляет собой растущий и популярный корпус микросхем для поверхностного монтажа, который находит применение во все большем количестве электронные приложения. Чип крепится к плате с помощью сетки шариков припоя, расположенной под чипом, по сравнению с более типичными корпусами, где выводы расположены снаружи компонента и хорошо видны.Преимущества использования BGA заключаются в следующем: 1) корпуса с более высокой плотностью, что приводит к более сложным приложениям в миниатюрной форме, 2) более низкое тепловое сопротивление, что приводит к меньшему перегреву микросхем, и 3) более низкая индуктивность, что приводит к лучшей безопасности и производительности. Одним недостатком для клиента является капиталоемкость оборудования, необходимого для правильной установки, проверки или доработки сборок, связанных с BGA.

Golden West Technology предлагает полный комплект производственного оборудования, полностью отвечающего любым требованиям заказчика к BGA.Первое требование состоит в том, чтобы владеть и эксплуатировать автоматизированное оборудование для точного позиционирования, такое как машины GWT Fuji IP3, которые содержат очень точные системы визуального позиционирования. Следующим шагом является проверка контактов шариков припоя под чипом. Поскольку паяные соединения скрыты от невооруженного глаза и даже от типичного оборудования для машинного зрения, единственный способ проверить это с помощью мощного рентгеновского оборудования после процесса оплавления.

GWT владеет и эксплуатирует машину для рентгеновского контроля CR-Technology CRX-ZDOO.Эта машина имеет возможность проверить способность к пайке, правильное размещение и наличие коротких замыканий. Рентгеновский луч достаточно мощный, чтобы пройти через твердые материалы, такие как печатная плата и сам чип BGA, чтобы получить полезное изображение целостности паяных соединений, расположенных между ними. Во время рентгена целостность паяного соединения анализируется на наличие пустот, точность размещения, надлежащее оплавление, паяные перемычки и целостность шариков. Делаются снимки, и программное обеспечение для рентгенографии выполняет анализ пустот, чтобы измерить процент пустот в шариках.Эти изображения и данные могут быть захвачены и отправлены заказчику для проверки качества, если это необходимо.

Рентгеновское оборудование имеет множество полезных применений помимо BGA. Одним из примеров может быть предоставление окна в закрытые или герметизированные продукты, которые, очевидно, нельзя осмотреть, не разрушив сам продукт. Но с помощью рентгеновского контроля можно устранить неполадки и принять более взвешенное решение о том, как решить проблему с продуктом на последней или законченной стадии сборки. Другим приложением может быть анализ отказов для определения целостности соединения в микросхемах или других устройствах SMT.В целом, GWT рада возможности предложить нашим клиентам широкий спектр возможностей, которые стали возможными благодаря оборудованию для рентгеновского контроля BGA.

Неизбежно приходится дорабатывать BGA из-за сложного характера упаковки BGA и ее применения. Например, заказчик может обратиться к GWT с просьбой исправить сборку, связанную с BGA, или может потребоваться внутренняя настройка BGA. В подобных ситуациях компания GWT готова предоставить ремонтную станцию ​​BGA, в частности ремонтную станцию ​​Air-Vac DRS 24 BGA.Если обнаружено, что BGA плохо припаян, упаковку можно поднять и удалить. Затем компонент BGA может быть заменен или отремонтирован в зависимости от того, что наиболее целесообразно с экономической точки зрения.

Пайка и депайка микросхем BGA

что такое микросхема bga

Большая часть моего опыта связана с устройствами с 388 контактами или более, и я видел различные уровни успеха и неудачи с различными ремонтными станциями, особенно с тем, что они не в состоянии проверить качество самого соединения. Некоторые системы используют лазерный контроль с помощью лазерного пути в наклонном направлении и обнаружения между контактами для проверки коротких замыканий в сетке, но из-за этого вы не можете проверить наличие разрывов, высокого импеданса или частично разрушенных соединений.Таким образом, они лишь частично полезны для деталей с небольшим количеством контактов.

Самый большой сбой, который я видел, на самом деле связан с соединениями с высоким импедансом или частично разрушенными шарами, что заставило меня увидеть в одной конструкции периодические ошибки данных и повреждение содержимого локальной SDRAM, которое на некоторых платах даже менялось в зависимости от тактовой частоты и наименьшего изменение напряжения питания. На самом деле мы заподозрили SDRAM, заменили ее, а также пакеты последовательных оконечных резисторов, прежде чем сделать рентгеновский снимок, который показал дефект менее чем за 10 минут примерно на 5% шаров.Мы занимались этим 6 дней, заменили 2 BGA, SDRAM, пакеты R и вызвали много споров в команде разработчиков.

В зависимости от того, как определяется посадочное место BGA, например, NSMD или другое, будет определяться метод доработки, так как метод удаления является наиболее важным, если посадочное место BGA определяется как SM, так как после протекания контактной площадки SM может быть поврежден очисткой перед установкой новых шариков или вставить. Вы также должны определить, если возможно, тип пасты, свинцовой или бессвинцовой, и соответственно выбрать ремонтную пасту, так как профиль оплавления совершенно другой, и вам может потребоваться защитить периферийные части, окружающие устройство, и в некоторых случаях повторно оплавленные части на нижней стороне.

В любом случае для более крупных устройств или устройств с шагом > 1,27 мм рентгеновский снимок — единственный способ быть уверенным на 100%.

Но я не уверен, как вы можете оправдать бюджет на рентген, если вы не можете нанять его на местной фабрике.

Но надежного способа дешевой переделки этих устройств нет.

Когда я рассмотрел предложение о собственном предприятии для ремонта BGA, я остановился после того, как превысил 70 тысяч долларов, а ежегодные расходы на содержание рентгеновского аппарата с калибровкой, проверкой безопасности и сертификатом безопасности также были совершенно сумасшедшими.Это не включает обучение операторов!

Хорошо, что сейчас я вижу, что субподрядчики чаще предлагают замену BGA с рентгеновской проверкой и отчетом, а также дают гарантию всего за 80 долларов на устройство, так что может быть лучше просто заплатить кому-то другому, чтобы он сделал это.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.