বিজিএ ওভারভিউ
BGA হল এক ধরণের চিপ প্যাকেজ, ইংরেজিতে Ball Grid Array এর সংক্ষিপ্ত রূপ। প্যাকেজ পিনগুলি হল প্যাকেজের নীচের দিকে থাকা বল গ্রিড অ্যারে, এবং পিনগুলি গোলাকার এবং গ্রিডের মতো প্যাটার্নে সাজানো, তাই এর নাম BGA।
অনেক মাদারবোর্ড কন্ট্রোল চিপ এই ধরণের প্যাকেজিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে এবং এর উপকরণগুলি বেশিরভাগই সিরামিক। BGA প্রযুক্তির সাথে প্যাকেজ করা মেমোরি ভলিউম পরিবর্তন না করেই মেমোরি ক্ষমতা দুই থেকে তিন গুণ বাড়িয়ে দিতে পারে। TSOP এর তুলনায়, BGA এর আয়তন কম, তাপ অপচয় ভালো এবং বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা ভালো।
বিজিএ প্যাকেজ প্যাড রাউটিং ডিজাইন
1. BGA প্যাডের মধ্যে রাউটিং
নকশার সময়, BGA প্যাডের ব্যবধান 10 মিলির কম থাকে এবং দুটি BGA-এর মধ্যে রাউটিং অনুমোদিত নয়, কারণ রাউটিংয়ের লাইন প্রস্থের ব্যবধান উৎপাদন প্রক্রিয়ার ক্ষমতাকে ছাড়িয়ে যায়। যদি রাউটিং করতে হয়, তাহলে BGA প্যাড কেবল কমানো যেতে পারে। উৎপাদন খসড়া তৈরি করার সময়, ব্যবধান পর্যাপ্ত কিনা তা নিশ্চিত করলে BGA প্যাড কেটে ফেলা হবে। প্যাডটি একটি বিশেষ আকারে কাটা হয়, যা পরবর্তী ঢালাইয়ে ভুল ঢালাই অবস্থানের কারণ হতে পারে।
2. রজন প্লাগিং দিয়ে প্যাডে ভায়া পূরণ করা
যখন BGA প্যাকেজের প্যাড স্পেসিং ছোট হয় এবং তারটি রাউট করা যায় না, তখন প্যাডের মধ্যে একটি ভায়া ডিজাইন করতে হবে, অর্থাৎ, প্যাডের উপর গর্তটি পাঞ্চ করতে হবে এবং তারটি ভিতরের স্তর বা নীচের স্তর থেকে রাউট করা হবে। এই সময়ে, প্যাডের মধ্যে ভায়াটি রজন প্লাগিং এবং ইলেক্ট্রোপ্লেটিং দিয়ে পূরণ করতে হবে। যদি প্যাডের মধ্যে ভায়াটি রজন প্লাগিং প্রক্রিয়া গ্রহণ না করে, তাহলে ওয়েল্ডিংয়ের সময় এটি খারাপ ওয়েল্ডিং ঘটাবে, কারণ প্যাডের মাঝখানে একটি গর্ত থাকে এবং ওয়েল্ডিং এলাকা ছোট থাকে এবং গর্ত থেকে টিন বেরিয়ে যাবে।
৩. প্লাগিংয়ের মাধ্যমে বিজিএ এলাকা
BGA প্যাড এলাকার ভায়াগুলি সাধারণত প্লাগ করা প্রয়োজন। নমুনার জন্য, খরচ এবং উৎপাদন অসুবিধা বিবেচনা করে, মৌলিক ভায়াগুলি তেল দিয়ে ঢেকে দেওয়া হয়। প্লাগিং পদ্ধতি হল কালি প্লাগিং। প্লাগিংয়ের সুবিধা হল গর্তে বিদেশী পদার্থ আটকানো বা ভায়ার পরিষেবা জীবন রক্ষা করা। এছাড়াও, যখন SMT প্যাচটি রিফ্লো করা হয়, তখন ভায়া টিনটি অন্য দিকে শর্ট সার্কিট সৃষ্টি করবে।
৪. প্যাডের মাধ্যমে, এইচডিআই ডিজাইন
তুলনামূলকভাবে ছোট পিন স্পেসিং সহ BGA চিপগুলির জন্য, যখন প্রক্রিয়াটির কারণে পিন প্যাড রুট করা সম্ভব হয় না, তখন প্যাডে সরাসরি একটি ভায়া ডিজাইন করার পরামর্শ দেওয়া হয়। উদাহরণস্বরূপ, মোবাইল ফোন বোর্ডের BGA চিপ তুলনামূলকভাবে ছোট, অনেক পিন এবং ছোট পিন স্পেসিং সহ, তাই পিনের মাঝখান থেকে তারগুলি রুট করা অসম্ভব। PCB ডিজাইন করার জন্য শুধুমাত্র HDI ব্লাইন্ড বার্ড হোল ওয়্যারিং পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে। BGA প্যাডটি প্লেটে একটি ছিদ্র দিয়ে পাঞ্চ করা হয়, ভিতরের স্তরটি একটি বার্ড হোল দিয়ে পাঞ্চ করা হয় এবং ভিতরের স্তরটি তারযুক্ত এবং সংযুক্ত করা হয়।
বিজিএ ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ার মান
১. ঝাল পেস্ট মুদ্রণ
সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টিংয়ের উদ্দেশ্য হল পিসিবির প্যাডগুলিতে সমানভাবে উপযুক্ত পরিমাণে সোল্ডার পেস্ট প্রয়োগ করা যাতে প্যাচ উপাদান এবং পিসিবির সংশ্লিষ্ট প্যাডগুলি রিফ্লো সোল্ডার করা হয় যাতে ভাল বৈদ্যুতিক সংযোগ এবং পর্যাপ্ত যান্ত্রিক শক্তি অর্জন করা যায়। সোল্ডার পেস্ট প্রিন্ট করার জন্য, আমাদের একটি স্টিলের জাল তৈরি করতে হবে। সোল্ডার পেস্টটি স্টিলের জালের প্রতিটি প্যাডের সংশ্লিষ্ট খোলা জায়গাগুলির মধ্য দিয়ে যায় এবং ভাল ঢালাই অর্জনের জন্য স্ক্র্যাপারের ক্রিয়ায় প্রতিটি প্যাডে টিন সমানভাবে লেপা হয়।
2. ডিভাইস স্থাপন
ডিভাইস প্লেসমেন্ট হল প্যাচিং, যা একটি প্লেসমেন্ট মেশিন ব্যবহার করে চিপ উপাদানগুলিকে সঠিকভাবে পিসিবি পৃষ্ঠের সংশ্লিষ্ট অবস্থানে স্থাপন করা যা সোল্ডার পেস্ট বা প্যাচ আঠা দিয়ে মুদ্রিত। উচ্চ-গতির প্লেসমেন্ট মেশিনগুলি ছোট এবং বড় উপাদানগুলি মাউন্ট করার জন্য উপযুক্ত: যেমন ক্যাপাসিটর, প্রতিরোধক, ইত্যাদি, এবং কিছু আইসি উপাদানও মাউন্ট করতে পারে। সাধারণ-উদ্দেশ্য প্লেসমেন্ট মেশিনগুলি ভিন্নধর্মী বা উচ্চ-নির্ভুল উপাদানগুলি মাউন্ট করার জন্য উপযুক্ত: যেমন QFP, BGA, SOT, SOP, PLCসি, ইত্যাদি।
৪. রিফ্লো সোল্ডারিং
রিফ্লো সোল্ডারিং হল সার্কিট বোর্ড প্যাডে থাকা সোল্ডার পেস্ট গলিয়ে পৃষ্ঠ-মাউন্ট করা কম্পোনেন্ট সোল্ডারিং এন্ড এবং পিসিবি প্যাডের মধ্যে যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক সংযোগ স্থাপন করে একটি বৈদ্যুতিক সার্কিট তৈরি করা। রিফ্লো সোল্ডারিং এসএমটি উৎপাদনে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া। যুক্তিসঙ্গত তাপমাত্রা বক্ররেখা সেটিং রিফ্লো সোল্ডারিংয়ের মান নিশ্চিত করার মূল চাবিকাঠি। অনুপযুক্ত তাপমাত্রা বক্ররেখা পিসিবি বোর্ডে অসম্পূর্ণ সোল্ডারিং, কোল্ড সোল্ডারিং, কম্পোনেন্ট ওয়ার্পিং, অতিরিক্ত সোল্ডার বল ইত্যাদির মতো ওয়েল্ডিং ত্রুটি সৃষ্টি করবে, যা পণ্যের গুণমানকে প্রভাবিত করবে।
৪. এক্স-রে পরিদর্শন
এক্স-রে প্রায় সকল প্রক্রিয়া ত্রুটি পরীক্ষা করতে পারে। এক্স-রে এর দৃষ্টিকোণ বৈশিষ্ট্যের মাধ্যমে, সোল্ডার জয়েন্টের আকৃতি পরীক্ষা করা যেতে পারে এবং কম্পিউটার লাইব্রেরিতে স্ট্যান্ডার্ড আকৃতির সাথে তুলনা করে সোল্ডার জয়েন্টের গুণমান বিচার করা যেতে পারে। এটি বিশেষ করে BGA এবং DCA উপাদানগুলির সোল্ডার জয়েন্ট পরিদর্শনের জন্য কার্যকর। এক্স-রে পরিদর্শনের ভূমিকা অপরিবর্তনীয়, কারণ এতে পরীক্ষার ছাঁচের প্রয়োজন হয় না। তবে, অসুবিধা হল যে এক্স-রে পরিদর্শনের খরচ বর্তমানে বেশ ব্যয়বহুল।
দুর্বল BGA ওয়েল্ডিংয়ের কারণ
১. প্রক্রিয়াজাত না করা BGA প্যাডের গর্ত
BGA ওয়েল্ডিংয়ের প্যাডে ছিদ্র থাকে। ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, সোল্ডার বলগুলি সোল্ডারের সাথে একসাথে হারিয়ে যেতে পারে। PCB উৎপাদনে সঠিক প্রতিরোধের ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ার অভাবের কারণে, সোল্ডার এবং সোল্ডার বলগুলি ওয়েল্ডিং বোর্ডের কাছাকাছি ছিদ্র দিয়ে বেরিয়ে যেতে পারে, যার ফলে সোল্ডার বলগুলি নষ্ট হয়ে যায়।
2. বিভিন্ন প্যাডের আকার
বিভিন্ন আকারের BGA সোল্ডার প্যাড ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ার গুণমানকে প্রভাবিত করতে পারে। BGA প্যাডের লিড-আউট তার প্যাড ব্যাসের 50% এর বেশি হওয়া উচিত নয় এবং পাওয়ার প্যাডের লিড-আউট তার 0.1 মিমি এর কম হওয়া উচিত নয়। ওয়েল্ডিং প্যাডটি বিকৃত হওয়া রোধ করার জন্য এটি ঘন করা উচিত। অতিরিক্তভাবে, ওয়েল্ডিং ব্লকিং উইন্ডোটি 0.05 মিমি এর চেয়ে বড় হওয়া উচিত নয় এবং তামার পৃষ্ঠের খোলা অংশটি সার্কিট PAD এর আকারের সাথে মেলে। অন্যথায়, BGA প্যাডগুলি বিভিন্ন আকারে তৈরি করা হবে, যা ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ার সময় সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে।
wonderfulpcb ডিএফএম সার্ভিসেস বিজিএ চিপ ওয়েল্ডিং সলিউশন সম্পর্কে
১. প্যাকেজড প্যাড-ইন-প্যাড হোল
wonderfulpcb DFM Services এক-ক্লিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে ডিজাইন ফাইলে প্যাড-ইন-প্যাড গর্ত আছে কিনা তা সনাক্ত করা হয় এবং প্যাড-ইন-প্যাড গর্তটি পরিবর্তন করার প্রয়োজন হলে ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ারকে অনুরোধ করা হয়। উচ্চ উৎপাদন খরচের কারণে প্যাড-ইন-প্যাড গর্তের নকশা প্রায়শই এড়ানো যায়। যদি প্যাড-ইন-প্যাড গর্তটি একটি সাধারণ গর্তে পরিবর্তন করা যায়, তাহলে পণ্যের খরচ কমানো যেতে পারে। অতিরিক্তভাবে, সিস্টেমটি উৎপাদন বোর্ড কারখানাকে সতর্ক করে যে প্যাড-ইন-প্যাড গর্তের নকশাটি রজন দিয়ে পূরণ করা প্রয়োজন এবং প্যাড-ইন-প্যাড গর্ত উৎপাদন প্রক্রিয়াটি ব্যবহার করা আবশ্যক।
2. প্যাড-টু-পিন অনুপাত
wonderfulpcb DFM Services অ্যাসেম্বলি বিশ্লেষণ ডিজাইন ফাইলে BGA প্যাডের আকারের অনুপাত সনাক্ত করে, যা প্রকৃত ডিভাইস পিনের তুলনায় অনেক বেশি। যদি প্যাডের ব্যাস BGA পিনের 20% এর কম হয়, তাহলে এটি খারাপ ওয়েল্ডিং হতে পারে। বিপরীতভাবে, যদি এটি 25% এর বেশি হয়, তাহলে তারের স্থান খুব ছোট হয়ে যায়। এই ধরনের ক্ষেত্রে, ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ারকে প্যাডের অনুপাত BGA পিনের ব্যাসের সাথে সামঞ্জস্য করতে হবে।
wonderfulpcb DFM সার্ভিসেস BGA প্যাড সোল্ডারেবিলিটি সমাধান প্রদান করে, যা ব্যবহারকারীদের উৎপাদনের আগে BGA ডিজাইন ফাইলগুলির সোল্ডারেবিলিটি পর্যালোচনা করতে সাহায্য করে। এটি সমাবেশের সময় সোল্ডারেবিলিটি সমস্যা এড়াতে সাহায্য করে এবং BGA চিপগুলি সোল্ডারেবিলিটি মানের ফলন মান পূরণ করে তা নিশ্চিত করে।
বিজিএ ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ার মান
১. ঝাল পেস্ট মুদ্রণ
সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টিংয়ের উদ্দেশ্য হল পিসিবির প্যাডে সমানভাবে উপযুক্ত পরিমাণে সোল্ডার পেস্ট প্রয়োগ করা যাতে প্যাচ উপাদান এবং পিসিবির সংশ্লিষ্ট প্যাডগুলি রিফ্লো সোল্ডার করা হয় যাতে ভালো বৈদ্যুতিক সংযোগ এবং পর্যাপ্ত যান্ত্রিক শক্তি অর্জন করা যায়। সোল্ডার পেস্ট প্রিন্ট করার জন্য, একটি স্টিলের জাল ব্যবহার করা হয়। সোল্ডার পেস্ট স্টিলের জালের প্রতিটি প্যাডের সংশ্লিষ্ট খোলা জায়গার মধ্য দিয়ে যায় এবং স্ক্র্যাপারের ক্রিয়ায় প্রতিটি প্যাডে টিন সমানভাবে লেপা হয় যাতে ভালো ঢালাই করা যায়।
2. ডিভাইস স্থাপন
ডিভাইস প্লেসমেন্ট হল প্যাচিং, যার মধ্যে একটি প্লেসমেন্ট মেশিন ব্যবহার করা হয় যাতে পিসিবি পৃষ্ঠের সংশ্লিষ্ট অবস্থানে চিপ উপাদানগুলি সঠিকভাবে স্থাপন করা যায়, যা সোল্ডার পেস্ট বা প্যাচ আঠা দিয়ে মুদ্রিত হয়। উচ্চ-গতির প্লেসমেন্ট মেশিনগুলি ছোট এবং বড় উপাদান, যেমন ক্যাপাসিটর, প্রতিরোধক এবং কিছু আইসি উপাদান মাউন্ট করার জন্য উপযুক্ত। সাধারণ-উদ্দেশ্য প্লেসমেন্ট মেশিনগুলি ভিন্নধর্মী বা উচ্চ-নির্ভুল উপাদান, যেমন QFP, BGA, SOT, SOP, মাউন্ট করার জন্য উপযুক্ত। PLCসি, ইত্যাদি।
