उच्च परिशुद्धता माइक्रो बीजीए बॉल ग्रिड ऐरे पीसीबी असेंबली

फैनवे द्वारा उच्च परिशुद्धता माइक्रो बीजीए बॉल ग्रिड ऐरे पीसीबी असेंबली सेवा घटक निकाय के तहत विश्वसनीय सोल्डर जोड़ों को प्राप्त करने के लिए सटीक प्लेसमेंट उपकरण, नियंत्रित थर्मल प्रोफाइलिंग और 2 डी / 3 डी एक्स-रे निरीक्षण को जोड़ती है। प्लेसमेंट सटीकता 0.25 मिमी तक फाइन-पिच बीजीए का समर्थन करती है, जिसमें रिफ्लो प्रोफाइल को शून्यता, वारपेज और हेड-इन-पिलो दोषों को रोकने के लिए कैलिब्रेट किया जाता है। बीजीए मुद्रित सर्किट बोर्ड विनिर्माण सेवा में बीजीए रूटिंग के लिए पीसीबी लेआउट अनुकूलन, अधिकृत आपूर्ति श्रृंखलाओं के माध्यम से घटक सोर्सिंग और आईपीसी-ए-610 स्वीकृति मानदंडों के खिलाफ असेंबली के बाद निरीक्षण शामिल है। घटक प्रतिस्थापन या अपग्रेड की आवश्यकता वाले बोर्डों के लिए, सेवा नियंत्रित थर्मल प्रोफाइल का उपयोग करके बीजीए हटाने, पैड की सफाई, रीबॉलिंग और रीटैचमेंट प्रदान करती है।

बीजीए पीसीबी असेंबली क्या है?

बीजीए (बॉल ग्रिड ऐरे) पीसीबी असेंबली सरफेस माउंट तकनीक का उपयोग करके बॉल ग्रिड ऐरे घटकों को मुद्रित सर्किट बोर्ड पर माउंट करने की प्रक्रिया है। परिधि के चारों ओर लीड वाले पारंपरिक पैकेजों के विपरीत, बीजीए घटकों में डिवाइस के नीचे एक ग्रिड में व्यवस्थित सोल्डर गेंदों की एक श्रृंखला होती है। असेंबली के दौरान, बीजीए को सोल्डर-पेस्ट किए गए पैड पर रखा जाता है और एक रिफ्लो ओवन से गुजारा जाता है, जहां सोल्डर बॉल्स पिघलकर इलेक्ट्रिकल और मैकेनिकल दोनों कनेक्शन बनाते हैं। चूँकि जोड़ घटक निकाय के नीचे छिपे होते हैं, मानक दृश्य निरीक्षण सोल्डर गुणवत्ता को सत्यापित नहीं कर सकता है; एक्स-रे निरीक्षण आवश्यक है.

बीजीए पैकेज प्रकार और उपयोग

बीजीए असेंबली प्रक्रिया

उच्च परिशुद्धता माइक्रो बीजीए बॉल ग्रिड ऐरे पीसीबी असेंबली प्रक्रिया संयुक्त विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए एक नियंत्रित अनुक्रम का पालन करती है:

1. पीसीबी की तैयारी और सोल्डर पेस्ट का अनुप्रयोग

सोल्डर पेस्ट को एक स्टैंसिल का उपयोग करके पीसीबी पैड पर मुद्रित किया जाता है। पेस्ट की मात्रा और संरेखण महत्वपूर्ण हैं; अपर्याप्त पेस्ट खुलने का कारण बनता है, जबकि अधिक पेस्ट ब्रिजिंग का कारण बनता है।

2. बीजीए प्लेसमेंट

बीजीए घटक को दृष्टि संरेखण के साथ स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरण का उपयोग करके सोल्डर-चिपकाए गए पैड पर रखा जाता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि प्रत्येक सोल्डर बॉल अपने संबंधित पैड के साथ संरेखित हो, प्लेसमेंट सटीकता माइक्रोन के भीतर होनी चाहिए।

3. रिफ्लो सोल्डरिंग 

इकट्ठे बोर्ड एक नियंत्रित थर्मल प्रोफ़ाइल के साथ एक रिफ्लो ओवन से गुजरता है। प्रोफ़ाइल में प्रीहीट, सोख, रिफ्लो और कूलिंग चरण शामिल हैं, प्रत्येक को विशिष्ट BGA पैकेज और सोल्डर मिश्र धातु (SAC305 लीड-फ्री या Sn63Pb37 यूटेक्टिक) में कैलिब्रेट किया गया है। उचित प्रोफाइलिंग उल्टी, वॉरपेज और हेड-इन-पिलो दोषों को रोकती है।

4. शीतलन एवं जमना 

सोल्डर जोड़ों को ठोस बनाने के लिए बोर्ड को नियंत्रित दर पर ठंडा किया जाता है। तीव्र शीतलन तनाव उत्पन्न कर सकता है; धीमी गति से ठंडा होने से अनाज की वृद्धि हो सकती है। शीतलन दर बोर्ड और घटक सामग्रियों से मेल खाती है।

5. निरीक्षण 

बीजीए असेंबली के लिए एक्स-रे निरीक्षण अनिवार्य है क्योंकि जोड़ वैकल्पिक रूप से छिपे हुए हैं। 2डी एक्स-रे जोड़ों के आकार और संरेखण के लिए ऊपर से नीचे तक इमेजिंग प्रदान करता है; 3डी एक्स-रे (सीटी) शून्य विश्लेषण और दोष का पता लगाने के लिए क्रॉस-सेक्शनल दृश्य प्रदान करता है। शून्य प्रतिशत को आईपीसी-ए-610 स्वीकृति मानदंड के विरुद्ध मापा जाता है।

6. द्वितीयक प्रक्रियाएँ 

आवश्यकताओं के आधार पर, बीजीए असेंबली के बाद बोर्डों की सफाई, अनुरूप कोटिंग या कार्यात्मक परीक्षण किया जा सकता है।

हम गुणवत्ता का नियंत्रण और निरीक्षण कैसे करते हैं?

उच्च परिशुद्धता माइक्रो बीजीए बॉल ग्रिड ऐरे पीसीबी असेंबली अद्वितीय निरीक्षण चुनौतियां पेश करती है क्योंकि सोल्डर जोड़ छिपे हुए हैं। संयुक्त अखंडता को सत्यापित करने के लिए फैनवे कई निरीक्षण विधियों को नियोजित करता है:

एक्स-रे निरीक्षण (2डी और 3डी) 

एक्स-रे सभी बीजीए सोल्डर जोड़ों की गैर-विनाशकारी इमेजिंग प्रदान करता है। अच्छे जोड़ पूरे सरणी में समान आकार के साथ लगातार गोलाकार दिखाई देते हैं। एक्स-रे रिक्त स्थान, पाटना, खुलना, तकिए में सिर की खराबी और अपर्याप्त गीलापन का पता लगाता है। शून्य प्रतिशत की गणना की जाती है और आईपीसी-ए-610 स्वीकृति सीमाओं के साथ तुलना की जाती है।

स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (एओआई) 

जबकि एओआई बीजीए बॉडी के माध्यम से नहीं देख सकता है, यह घटक संरेखण, समतलीयता और आसपास के सोल्डर जोड़ों का निरीक्षण करता है। यह बीजीए की उपस्थिति और सही अभिविन्यास की भी पुष्टि करता है।

इन-सर्किट परीक्षण (आईसीटी) 

आईसीटी पीसीबी से बीजीए की विद्युत कनेक्टिविटी की पुष्टि करता है, शॉर्ट्स, ओपन और सही घटक मानों की जांच करता है।

क्रियात्मक परीक्षण 

BGA विनिर्देशन के अनुरूप कार्य करता है, इसकी पुष्टि करने के लिए असेंबल किए गए बोर्ड का संचालन परिस्थितियों में परीक्षण किया जाता है।

बीजीए रीवर्क और रीबॉलिंग

जब उच्च परिशुद्धता माइक्रो बीजीए बॉल ग्रिड ऐरे पीसीबी असेंबली का एक घटक दोषपूर्ण होता है या प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, तो विशेष उपकरण और नियंत्रित थर्मल प्रोफाइल का उपयोग करके बीजीए पुन: कार्य किया जाता है। प्रक्रिया में शामिल हैं:

1. घटक हटाना: विरूपण को रोकने के लिए बोर्ड को नीचे से पहले से गरम किया जाता है। एक शीर्ष हीटर सोल्डर गेंदों को पिघलाने के लिए एक स्थानीयकृत थर्मल प्रोफ़ाइल लागू करता है। सोल्डर के पिघल जाने पर एक वैक्यूम पिकअप ट्यूब घटक को उठा लेती है। पैड क्षति को रोकने के लिए घटक को जबरदस्ती या छेड़ने से बचा जाता है।

2. पैड की सफाई- डीसोल्डरिंग ब्रैड और फ्लक्स का उपयोग करके पीसीबी पैड से अवशिष्ट सोल्डर को हटा दिया जाता है। पैड को साफ किया जाता है और क्षति का निरीक्षण किया जाता है।

3. रीबॉलिंग- जिन घटकों का पुन: उपयोग किया जाएगा, उनके लिए पुरानी सोल्डर गेंदों को हटा दिया जाता है और रीबॉलिंग स्टेंसिल और रिफ्लो का उपयोग करके नए सोल्डर क्षेत्रों को जोड़ा जाता है। घटक को फ्लक्स किया जाता है, स्टेंसिल के साथ संरेखित किया जाता है, और नए क्षेत्रों को जोड़ने के लिए गर्म किया जाता है।

3. घटक प्रतिस्थापन- रीबॉल्ड या नए घटक को पीसीबी पैड से जोड़ा जाता है और एक नियंत्रित थर्मल प्रोफ़ाइल का उपयोग करके रीफ्लो किया जाता है।

4. पुन: कार्य के बाद का निरीक्षण- एक्स-रे निरीक्षण से पुष्टि होती है कि पुनः कार्य सफल रहा और नए जोड़ स्वीकृति मानदंडों को पूरा करते हैं।

अनुप्रयोग

उच्च परिशुद्धता माइक्रो बीजीए बॉल ग्रिड ऐरे पीसीबी असेंबली उच्च I/O घनत्व, सिग्नल अखंडता और थर्मल प्रदर्शन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है:

एआई और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग: जीपीयू, एआई एक्सेलेरेटर और सर्वर प्रोसेसर हजारों कनेक्शन के साथ बड़े एफसीबीजीए पैकेज का उपयोग करते हैं।

दूरसंचार: 5G बेसबैंड चिप्स, नेटवर्क प्रोसेसर और स्विचिंग ASIC को हाई-स्पीड डेटा ट्रांसमिशन के लिए फाइन-पिच BGA की आवश्यकता होती है।

चिकित्सा उपकरण: डायग्नोस्टिक इमेजिंग उपकरण, रोगी मॉनिटर और पोर्टेबल चिकित्सा उपकरण कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए बीजीए का उपयोग करते हैं।

औद्योगिक नियंत्रण: पीएलसी, मोटर ड्राइव और ऑटोमेशन नियंत्रक प्रसंस्करण और संचार कार्यों के लिए बीजीए का उपयोग करते हैं।

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: स्मार्टफोन, टैबलेट और पहनने योग्य वस्तुएं स्थान-बाधित डिज़ाइन के लिए माइक्रो बीजीए का उपयोग करती हैं।

बीजीए पीसीबी असेंबली के लिए फैनवे क्यों?

परिशुद्धता प्लेसमेंट क्षमता

फैनवे का प्लेसमेंट उपकरण 0.25 मिमी तक फाइन-पिच बीजीए का समर्थन करता है, दृष्टि संरेखण के साथ यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक सोल्डर बॉल उसके पैड पर संरेखित हो। स्वचालित अंशांकन और वास्तविक समय प्रतिक्रिया के माध्यम से प्लेसमेंट सटीकता बनाए रखी जाती है।

नियंत्रित रिफ्लो प्रोफाइलिंग

मल्टी-ज़ोन तापमान नियंत्रण के साथ रीफ्लो ओवन विभिन्न बीजीए पैकेज प्रकारों और सोल्डर मिश्र धातुओं के लिए सटीक थर्मल प्रोफाइल सक्षम करते हैं। शून्यता और वॉरपेज को रोकने के लिए प्रत्येक असेंबली के लिए प्रोफाइल विकसित और मान्य किए जाते हैं।

एक्स-रे निरीक्षण 

2डी और 3डी एक्स-रे निरीक्षण प्रणालियाँ प्रत्येक बोर्ड पर प्रत्येक बीजीए के लिए संयुक्त गुणवत्ता की पुष्टि करती हैं। शून्य प्रतिशत को मापा और प्रलेखित किया जाता है।

बीजीए पुनः कार्य और पुनः बॉलिंग 

फैनवे स्प्लिट-विज़न ऑप्टिक्स और नियंत्रित थर्मल प्रोफाइल के साथ समर्पित रीवर्क स्टेशनों का उपयोग करके बीजीए हटाने, पैड सफाई, रीबॉलिंग और प्रतिस्थापन सेवाएं प्रदान करता है। आईपीसी-7711/7721 मानकों के अनुसार पुन: कार्य किया जाता है।

शुरू से अंत तक सेवा 

घटक सोर्सिंग, असेंबली, निरीक्षण और पुनः कार्य के माध्यम से बीजीए रूटिंग के लिए पीसीबी लेआउट अनुकूलन से, फैनवे संपर्क के एक बिंदु के माध्यम से पूर्ण बीजीए पीसीबी असेंबली सेवाएं प्रदान करता है।

प्रमाणपत्र 

फैनवे के पास IPC-A-610 और IPC-7095 मानकों के अनुरूप असेंबली प्रक्रियाओं के साथ ISO9001, ISO13485 और IATF16949 प्रमाणन हैं।

सामान्य अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: न्यूनतम कितनी BGA पिच फैनवे असेंबल कर सकता है?
ए: फैनवे 0.25 मिमी पिच तक बीजीए असेंबली का समर्थन करता है। मानक पिचों में 1.0 मिमी, 0.8 मिमी, 0.65 मिमी, 0.5 मिमी और 0.4 मिमी शामिल हैं।

प्रश्न: बीजीए असेंबलियों पर क्या निरीक्षण किया जाता है?
उत्तर: एक्स-रे निरीक्षण (2डी और 3डी) सभी बीजीए असेंबली के लिए अनिवार्य है। शून्य प्रतिशत को आईपीसी-ए-610 मानदंड के अनुसार मापा जाता है। आवश्यकतानुसार एओआई, आईसीटी और कार्यात्मक परीक्षण भी किए जाते हैं।

प्रश्न: क्या फैनवे विफल हो चुके बीजीए पर दोबारा काम कर सकता है?
उत्तर: हाँ. फैनवे नियंत्रित थर्मल प्रोफाइल के साथ समर्पित रीवर्क स्टेशनों का उपयोग करके बीजीए हटाने, पैड की सफाई, रीबॉलिंग और प्रतिस्थापन प्रदान करता है। आईपीसी-7711/7721 मानकों के अनुसार पुन: कार्य किया जाता है।

प्रश्न: बीजीए पीसीबी असेंबली के लिए सामान्य लीड टाइम क्या है?
उत्तर: प्रोटोटाइप बीजीए असेंबली आमतौर पर 5 से 7 कार्य दिवसों के भीतर भेज दी जाती है। वॉल्यूम ऑर्डर घटक उपलब्धता और बोर्ड जटिलता के आधार पर निर्धारित किए जाते हैं।

प्रश्न: फैनवे किस BGA पैकेज प्रकार का समर्थन करता है?
ए: फैनवे पीबीजीए, सीबीजीए, एफसीबीजीए और माइक्रो बीजीए पैकेज का समर्थन करता है। प्रामाणिकता सुनिश्चित करने के लिए घटक सोर्सिंग को अधिकृत आपूर्ति श्रृंखलाओं के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है।