बीजीए अवलोकन
BGA एक प्रकार का चिप पैकेज है, जो अंग्रेजी में बॉल ग्रिड एरे का संक्षिप्त रूप है। पैकेज पिन पैकेज के निचले भाग में बॉल ग्रिड एरे हैं, और पिन गोलाकार हैं और ग्रिड जैसे पैटर्न में व्यवस्थित हैं, इसलिए इसका नाम BGA है।
कई मदरबोर्ड कंट्रोल चिप्स इस प्रकार की पैकेजिंग तकनीक का उपयोग करते हैं, और सामग्री ज्यादातर सिरेमिक होती है। BGA तकनीक से पैक की गई मेमोरी वॉल्यूम में बदलाव किए बिना मेमोरी क्षमता को दो से तीन गुना बढ़ा सकती है। TSOP की तुलना में, BGA में एक छोटी मात्रा, बेहतर गर्मी अपव्यय और विद्युत प्रदर्शन होता है।
BGA पैकेज पैड रूटिंग डिज़ाइन
1. BGA पैड के बीच रूटिंग
डिजाइन के दौरान, BGA पैड की दूरी 10 मिल से कम होती है, और दो BGA के बीच रूटिंग की अनुमति नहीं होती है, क्योंकि रूटिंग की लाइन चौड़ाई की दूरी उत्पादन प्रक्रिया क्षमता से अधिक होती है। यदि रूटिंग करनी है, तो BGA पैड को केवल कम किया जा सकता है। उत्पादन ड्राफ्ट बनाते समय, यह सुनिश्चित करना कि दूरी पर्याप्त है, BGA पैड को काट देगा। पैड को एक विशेष आकार में काटा जाता है, जो बाद की वेल्डिंग में गलत वेल्डिंग स्थिति का कारण बन सकता है।
2. पैड में रेजिन प्लगिंग के माध्यम से मार्ग भरना
जब BGA पैकेज के पैड स्पेसिंग छोटी होती है और वायर को रूट नहीं किया जा सकता है, तो पैड में एक वाया डिज़ाइन करने की आवश्यकता होती है, यानी पैड पर छेद किया जाता है और वायर को आंतरिक परत या निचली परत से रूट किया जाता है। इस समय, पैड में वाया को रेजिन प्लगिंग और इलेक्ट्रोप्लेटिंग से भरने की आवश्यकता होती है। यदि पैड में वाया रेजिन प्लगिंग प्रक्रिया को नहीं अपनाता है, तो इससे वेल्डिंग के दौरान खराब वेल्डिंग होगी, क्योंकि पैड के बीच में एक छेद होता है और वेल्डिंग क्षेत्र छोटा होता है, और छेद से टिन लीक होगा।
3. प्लगिंग के माध्यम से BGA क्षेत्र
BGA पैड क्षेत्र में वियास को आम तौर पर प्लग करने की आवश्यकता होती है। नमूने के लिए, लागत और उत्पादन कठिनाई को ध्यान में रखते हुए, बुनियादी वियास को तेल से ढक दिया जाता है। प्लगिंग विधि स्याही प्लगिंग है। प्लगिंग का लाभ छेद में विदेशी पदार्थ को रोकना या विया के सेवा जीवन की रक्षा करना है। इसके अलावा, जब एसएमटी पैच को फिर से प्रवाहित किया जाता है, तो विया टिन दूसरी तरफ शॉर्ट सर्किट का कारण बनेगा।
4. पैड में वाया, एचडीआई डिजाइन
अपेक्षाकृत छोटे पिन स्पेसिंग वाले BGA चिप्स के लिए, जब प्रक्रिया के कारण पिन पैड को रूट नहीं किया जा सकता है, तो पैड में सीधे एक वाया डिज़ाइन करने की सिफारिश की जाती है। उदाहरण के लिए, मोबाइल फोन बोर्ड की BGA चिप अपेक्षाकृत छोटी होती है, जिसमें कई पिन और छोटे पिन स्पेसिंग होते हैं, इसलिए पिन के बीच से तारों को रूट करना असंभव है। PCB को डिज़ाइन करने के लिए केवल HDI ब्लाइंड दफन होल वायरिंग विधि का उपयोग किया जा सकता है। BGA पैड को प्लेट में एक छेद के साथ छिद्रित किया जाता है, आंतरिक परत को दफन छेद के साथ छिद्रित किया जाता है, और आंतरिक परत को वायर्ड और कनेक्ट किया जाता है।
BGA वेल्डिंग प्रक्रिया गुणवत्ता
1. प्रिंटिंग सोल्डर पेस्ट
सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग का उद्देश्य पीसीबी के पैड पर उचित मात्रा में सोल्डर पेस्ट को समान रूप से लागू करना है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि पैच घटक और पीसीबी के संबंधित पैड अच्छे विद्युत कनेक्शन और पर्याप्त यांत्रिक शक्ति प्राप्त करने के लिए रिफ्लो सोल्डर किए गए हैं। सोल्डर पेस्ट को प्रिंट करने के लिए, हमें एक स्टील की जाली बनाने की आवश्यकता है। सोल्डर पेस्ट स्टील की जाली पर प्रत्येक पैड के संबंधित उद्घाटन से गुजरता है, और अच्छी वेल्डिंग प्राप्त करने के लिए स्क्रैपर की कार्रवाई के तहत प्रत्येक पैड पर समान रूप से टिन को लेपित किया जाता है।
2. डिवाइस प्लेसमेंट
डिवाइस प्लेसमेंट पैचिंग है, जिसमें सोल्डर पेस्ट या पैच ग्लू से प्रिंट की गई पीसीबी सतह पर चिप घटकों को सटीक रूप से लगाने के लिए प्लेसमेंट मशीन का उपयोग किया जाता है। उच्च गति वाली प्लेसमेंट मशीनें छोटे और बड़े घटकों, जैसे कैपेसिटर, रेसिस्टर्स, आदि को माउंट करने के लिए उपयुक्त हैं, और कुछ आईसी घटकों को भी माउंट कर सकती हैं। सामान्य प्रयोजन वाली प्लेसमेंट मशीनें विषमांगी या उच्च-परिशुद्धता वाले घटकों, जैसे QFP, BGA, SOT, SOP, को माउंट करने के लिए उपयुक्त हैं। PLCसी, आदि.
3. रिफ्लो सोल्डरिंग
रिफ्लो सोल्डरिंग सर्किट बोर्ड पैड पर सोल्डर पेस्ट को पिघलाना है ताकि सतह पर लगे घटक सोल्डरिंग छोर और पीसीबी पैड के बीच यांत्रिक और विद्युत कनेक्शन प्राप्त किया जा सके और एक विद्युत सर्किट बनाया जा सके। रिफ्लो सोल्डरिंग एसएमटी उत्पादन में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। उचित तापमान वक्र सेटिंग रिफ्लो सोल्डरिंग की गुणवत्ता सुनिश्चित करने की कुंजी है। अनुचित तापमान वक्र पीसीबी बोर्ड पर अपूर्ण सोल्डरिंग, कोल्ड सोल्डरिंग, घटक वॉरपिंग, अत्यधिक सोल्डर बॉल आदि जैसे वेल्डिंग दोष पैदा करेगा, जिससे उत्पाद की गुणवत्ता प्रभावित होगी।
4. एक्स-रे निरीक्षण
एक्स-रे लगभग सभी प्रक्रिया दोषों की जाँच कर सकता है। एक्स-रे की परिप्रेक्ष्य विशेषताओं के माध्यम से, सोल्डर जोड़ के आकार की जाँच की जा सकती है और सोल्डर जोड़ की गुणवत्ता का न्याय करने के लिए कंप्यूटर लाइब्रेरी में मानक आकार के साथ तुलना की जा सकती है। यह विशेष रूप से BGA और DCA घटकों के सोल्डर जोड़ निरीक्षण के लिए उपयोगी है। एक्स-रे निरीक्षण की भूमिका अपूरणीय है, क्योंकि इसमें परीक्षण मोल्ड की आवश्यकता नहीं होती है। हालाँकि, नुकसान यह है कि एक्स-रे निरीक्षण की लागत वर्तमान में काफी महंगी है।
खराब BGA वेल्डिंग के कारण
1. अप्रसंस्कृत BGA पैड छेद
BGA वेल्डिंग के पैड पर छेद होते हैं। वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, सोल्डर बॉल्स सोल्डर के साथ खो सकते हैं। PCB उत्पादन में उचित प्रतिरोध वेल्डिंग प्रक्रिया की कमी के कारण, सोल्डर और सोल्डर बॉल्स वेल्डिंग बोर्ड के पास के छेदों से बच सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सोल्डर बॉल्स खो जाते हैं।
2. विभिन्न पैड आकार
BGA सोल्डर पैड के विभिन्न आकार वेल्डिंग प्रक्रिया की गुणवत्ता उपज को प्रभावित कर सकते हैं। BGA पैड का लीड-आउट तार पैड व्यास के 50% से अधिक नहीं होना चाहिए, और पावर पैड का लीड-आउट तार 0.1 मिमी से कम नहीं होना चाहिए। वेल्डिंग पैड को विकृत होने से बचाने के लिए इसे मोटा भी किया जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, वेल्डिंग ब्लॉकिंग विंडो 0.05 मिमी से बड़ी नहीं होनी चाहिए, और तांबे की सतह पर उद्घाटन सर्किट पैड के आकार से मेल खाना चाहिए। अन्यथा, BGA पैड विभिन्न आकारों में बनाए जाएंगे, जो वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान समस्याएँ पैदा कर सकते हैं।
wonderfulpcb DFM सेवाएँ BGA चिप वेल्डिंग समाधान के बारे में
1. पैकेज्ड पैड-इन-पैड होल
अद्भुत पीसीबी डीएफएम सर्विसेज वन-क्लिक विश्लेषण यह पता लगाता है कि डिज़ाइन फ़ाइल में पैड-इन-पैड छेद है या नहीं, और डिज़ाइन इंजीनियर को संकेत देता है कि पैड-इन-पैड छेद को संशोधित करने की आवश्यकता है या नहीं। उच्च विनिर्माण लागत के कारण पैड-इन-पैड छेदों के डिज़ाइन को अक्सर टाला जाता है। यदि पैड-इन-पैड छेद को एक साधारण छेद में बदला जा सकता है, तो उत्पाद की लागत कम हो सकती है। इसके अतिरिक्त, सिस्टम विनिर्माण बोर्ड कारखाने को सचेत करता है कि पैड-इन-पैड छेद डिज़ाइन को राल से भरने की आवश्यकता है, और पैड-इन-पैड छेद उत्पादन प्रक्रिया का उपयोग किया जाना चाहिए।
2. पैड-टू-पिन अनुपात
अद्भुतपीसीबी डीएफएम सर्विसेज असेंबली विश्लेषण वास्तविक डिवाइस पिन के सापेक्ष डिजाइन फ़ाइल में बीजीए पैड के आकार अनुपात का पता लगाता है। यदि पैड व्यास बीजीए पिन के 20% से कम है, तो यह खराब वेल्डिंग का कारण बन सकता है। इसके विपरीत, यदि यह 25% से अधिक है, तो वायरिंग स्पेस बहुत छोटा हो जाता है। ऐसे मामलों में, डिज़ाइन इंजीनियर को पैड के अनुपात को बीजीए पिन व्यास में समायोजित करने की आवश्यकता होती है।
अद्भुतपीसीबी डीएफएम सर्विसेज बीजीए पैड सोल्डरेबिलिटी समाधान प्रदान करता है, जिससे उपयोगकर्ताओं को उत्पादन से पहले बीजीए डिजाइन फाइलों की सोल्डरेबिलिटी की समीक्षा करने में मदद मिलती है। यह असेंबली के दौरान सोल्डरेबिलिटी समस्याओं से बचने में मदद करता है, और यह सुनिश्चित करता है कि बीजीए चिप्स सोल्डरेबिलिटी गुणवत्ता उपज मानकों को पूरा करते हैं।
BGA वेल्डिंग प्रक्रिया गुणवत्ता
1. प्रिंटिंग सोल्डर पेस्ट
सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग का उद्देश्य पीसीबी के पैड पर उचित मात्रा में सोल्डर पेस्ट को समान रूप से लागू करना है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि पैच घटक और पीसीबी के संबंधित पैड अच्छे विद्युत कनेक्शन और पर्याप्त यांत्रिक शक्ति प्राप्त करने के लिए रिफ्लो सोल्डर किए गए हैं। सोल्डर पेस्ट को प्रिंट करने के लिए, एक स्टील की जाली का उपयोग किया जाता है। सोल्डर पेस्ट स्टील की जाली पर प्रत्येक पैड के संबंधित उद्घाटन से गुजरता है, और अच्छी वेल्डिंग प्राप्त करने के लिए स्क्रैपर की कार्रवाई के तहत प्रत्येक पैड पर टिन को समान रूप से लेपित किया जाता है।
2. डिवाइस प्लेसमेंट
डिवाइस प्लेसमेंट पैचिंग है, जिसमें चिप घटकों को पीसीबी सतह के संगत स्थान पर सटीक रूप से रखने के लिए प्लेसमेंट मशीन का उपयोग किया जाता है, जिसे सोल्डर पेस्ट या पैच ग्लू से प्रिंट किया जाता है। उच्च गति वाली प्लेसमेंट मशीनें छोटे और बड़े घटकों, जैसे कैपेसिटर, रेसिस्टर्स और कुछ आईसी घटकों, को माउंट करने के लिए उपयुक्त हैं। सामान्य प्रयोजन वाली प्लेसमेंट मशीनें विषमांगी या उच्च-परिशुद्धता वाले घटकों, जैसे QFP, BGA, SOT, SOP, को माउंट करने के लिए उपयुक्त हैं। PLCसी, आदि.
