BGA کا جائزہ
BGA چپ پیکج کی ایک قسم ہے، انگریزی میں بال گرڈ اری کے لیے مختصر۔ پیکیج پن پیکیج کے نچلے حصے میں بال گرڈ ارے ہیں، اور پن کروی ہیں اور گرڈ کی طرح کے پیٹرن میں ترتیب دیے گئے ہیں، اس لیے اسے BGA کا نام دیا گیا ہے۔
بہت سے مدر بورڈ کنٹرول چپ اس قسم کی پیکیجنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں، اور مواد زیادہ تر سیرامک ہوتے ہیں۔ BGA ٹیکنالوجی کے ساتھ پیک کی گئی میموری والیوم کو تبدیل کیے بغیر میموری کی صلاحیت کو دو سے تین گنا بڑھا سکتی ہے۔ TSOP کے مقابلے میں، BGA کا حجم چھوٹا، گرمی کی بہتر کھپت، اور برقی کارکردگی ہے۔
BGA پیکیج پیڈ روٹنگ ڈیزائن
1. BGA پیڈ کے درمیان روٹنگ
ڈیزائن کے دوران، BGA پیڈ کا فاصلہ 10mil سے کم ہے، اور دو BGAs کے درمیان روٹنگ کی اجازت نہیں ہے، کیونکہ روٹنگ کی لائن چوڑائی کا وقفہ پیداواری عمل کی صلاحیت سے زیادہ ہے۔ اگر روٹنگ کرنا ہے تو، BGA پیڈ کو صرف کم کیا جا سکتا ہے۔ پروڈکشن ڈرافٹ بناتے وقت، اس بات کو یقینی بنانا کہ وقفہ کافی ہے BGA پیڈ کو کاٹ دے گا۔ پیڈ کو ایک خاص شکل میں کاٹا جاتا ہے، جو بعد میں ویلڈنگ میں غلط ویلڈنگ پوزیشن کا سبب بن سکتا ہے۔
2. رال پلگنگ کے ساتھ پیڈ میں ویا کو بھرنا
جب BGA پیکیج کا پیڈ اسپیسنگ چھوٹا ہوتا ہے اور تار کو روٹ نہیں کیا جا سکتا، تو پیڈ میں ایک ویا ڈیزائن کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، یعنی، پیڈ پر سوراخ کیا جاتا ہے اور تار کو اندرونی تہہ یا نیچے کی تہہ سے روٹ کیا جاتا ہے۔ اس وقت، پیڈ کے ذریعے کو رال پلگنگ اور الیکٹروپلاٹنگ سے بھرنے کی ضرورت ہے۔ اگر ویا ان دی پیڈ رال پلگنگ کے عمل کو نہیں اپناتا ہے، تو یہ ویلڈنگ کے دوران خراب ویلڈنگ کا باعث بنے گا، کیونکہ پیڈ کے بیچ میں ایک سوراخ ہے اور ویلڈنگ کا علاقہ چھوٹا ہے، اور اس سوراخ سے ٹن نکل جائے گا۔
3. پلگ ان کے ذریعے BGA ایریا
BGA پیڈ ایریا میں ویاس کو عام طور پر پلگ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ نمونے کے لیے، لاگت اور پیداوار کی دشواری کو دیکھتے ہوئے، بنیادی ویاس تیل سے ڈھکے ہوئے ہیں۔ پلگنگ کا طریقہ سیاہی پلگنگ ہے۔ پلگ لگانے کا فائدہ یہ ہے کہ سوراخ میں غیر ملکی مادے کو روکا جائے یا راستے کی سروس لائف کی حفاظت کی جائے۔ اس کے علاوہ، جب ایس ایم ٹی پیچ کو ری فلو کیا جاتا ہے، تو via ٹن دوسری طرف شارٹ سرکٹ کا سبب بنے گا۔
4. پیڈ میں، HDI ڈیزائن کے ذریعے
نسبتاً چھوٹے پن کی جگہ کے ساتھ BGA چپس کے لیے، جب اس عمل کی وجہ سے پن پیڈ کو روٹ نہیں کیا جا سکتا ہے، تو یہ سفارش کی جاتی ہے کہ براہ راست پیڈ میں ویا ڈیزائن کریں۔ مثال کے طور پر، موبائل فون بورڈ کی BGA چپ نسبتاً چھوٹی ہے، جس میں بہت سے پن اور چھوٹے پن کا فاصلہ ہے، اس لیے پنوں کے درمیان سے تاروں کو روٹ کرنا ناممکن ہے۔ پی سی بی کو ڈیزائن کرنے کے لیے صرف ایچ ڈی آئی بلائنڈ ہول وائرنگ کا طریقہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ BGA پیڈ کو پلیٹ میں سوراخ کے ساتھ ٹھونس دیا جاتا ہے، اندرونی پرت کو دبے ہوئے سوراخ کے ساتھ ٹھونس دیا جاتا ہے، اور اندرونی تہہ وائرڈ اور منسلک ہوتی ہے۔
BGA ویلڈنگ کے عمل کے معیار
1. پرنٹنگ سولڈر پیسٹ
سولڈر پیسٹ پرنٹنگ کا مقصد پی سی بی کے پیڈ پر مناسب مقدار میں سولڈر پیسٹ لگانا ہے تاکہ اس بات کو یقینی بنایا جا سکے کہ پی سی بی کے پیچ کے اجزاء اور متعلقہ پیڈ اچھے برقی کنکشن اور کافی مکینیکل طاقت حاصل کرنے کے لیے دوبارہ سولڈرڈ ہو جائیں۔ سولڈر پیسٹ پرنٹ کرنے کے لئے، ہمیں ایک سٹیل میش بنانے کی ضرورت ہے. سولڈر پیسٹ سٹیل میش پر ہر پیڈ کے متعلقہ سوراخوں سے گزرتا ہے، اور اچھی ویلڈنگ کو حاصل کرنے کے لیے کھرچنی کے عمل کے تحت ٹن کو ہر پیڈ پر یکساں طور پر لیپت کیا جاتا ہے۔
2. ڈیوائس کی جگہ کا تعین
ڈیوائس پلیسمنٹ پیچنگ ہے، جو کہ پی سی بی کی سطح کی متعلقہ پوزیشن پر چپ کے اجزاء کو درست طریقے سے رکھنے کے لیے پلیسمنٹ مشین کا استعمال کرنا ہے جو سولڈر پیسٹ یا پیچ گلو کے ساتھ پرنٹ کی گئی ہے۔ تیز رفتار پلیسمنٹ مشینیں چھوٹے اور بڑے پرزوں کو نصب کرنے کے لیے موزوں ہیں: جیسے کیپسیٹرز، ریزسٹرس وغیرہ، اور کچھ IC اجزاء کو بھی نصب کر سکتے ہیں۔ عام مقصد کی جگہ کا تعین کرنے والی مشینیں متفاوت یا اعلی صحت سے متعلق اجزاء کو بڑھانے کے لئے موزوں ہیں: جیسے کیو ایف پی، بی جی اے، ایس او ٹی، ایس او پی، PLCسی، وغیرہ
3. ریفلو سولڈرنگ
ریفلو سولڈرنگ سرکٹ بورڈ پیڈ پر سولڈر پیسٹ کو پگھلانا ہے تاکہ سطح پر نصب جزو سولڈرنگ اینڈ اور پی سی بی پیڈ کے درمیان مکینیکل اور برقی رابطہ حاصل کیا جا سکے تاکہ الیکٹریکل سرکٹ بن سکے۔ ریفلو سولڈرنگ ایس ایم ٹی کی پیداوار میں ایک اہم عمل ہے۔ ریفلو سولڈرنگ کے معیار کو یقینی بنانے کے لیے مناسب درجہ حرارت وکر کی ترتیب کلید ہے۔ نامناسب درجہ حرارت کی وکر پی سی بی بورڈ پر ویلڈنگ کے نقائص جیسے نامکمل سولڈرنگ، کولڈ سولڈرنگ، کمپوننٹ وارپنگ، ضرورت سے زیادہ سولڈر بالز وغیرہ کا سبب بنتی ہے، جس سے پروڈکٹ کا معیار متاثر ہوتا ہے۔
4. ایکس رے معائنہ
ایکس رے عمل کے تقریباً تمام نقائص کو چیک کر سکتا ہے۔ X-Ray کے نقطہ نظر کی خصوصیات کے ذریعے، سولڈر جوائنٹ کی شکل کو چیک کیا جا سکتا ہے اور کمپیوٹر لائبریری میں معیاری شکل کے ساتھ موازنہ کیا جا سکتا ہے تاکہ سولڈر جوائنٹ کے معیار کا اندازہ لگایا جا سکے۔ یہ خاص طور پر BGA اور DCA اجزاء کے سولڈر مشترکہ معائنہ کے لیے مفید ہے۔ ایکس رے معائنہ کا کردار ناقابل تلافی ہے، کیونکہ اس کے لیے ٹیسٹ کے سانچوں کی ضرورت نہیں ہے۔ تاہم، نقصان یہ ہے کہ ایکس رے معائنہ کی قیمت فی الحال کافی مہنگی ہے۔
خراب BGA ویلڈنگ کی وجوہات
1. بغیر پروسیس شدہ BGA پیڈ کے سوراخ
BGA ویلڈنگ کے پیڈ پر سوراخ ہیں۔ ویلڈنگ کے عمل کے دوران، ٹانکا لگانے والی گیندیں ٹانکا لگا کر کھو سکتی ہیں۔ پی سی بی کی پیداوار میں مناسب مزاحمتی ویلڈنگ کے عمل کی کمی کی وجہ سے، سولڈر اور ٹانکا لگانے والی گیندیں ویلڈنگ بورڈ کے قریب سوراخوں سے نکل سکتی ہیں، جس کے نتیجے میں ٹانکا لگانے والی گیندیں ضائع ہو جاتی ہیں۔
2. مختلف پیڈ سائز
BGA سولڈر پیڈ کے مختلف سائز ویلڈنگ کے عمل کے معیار کی پیداوار کو متاثر کر سکتے ہیں۔ BGA پیڈ کی لیڈ آؤٹ تار پیڈ کے قطر کے 50% سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے، اور پاور پیڈ کی لیڈ آؤٹ وائر 0.1mm سے کم نہیں ہونی چاہیے۔ ویلڈنگ پیڈ کو خراب ہونے سے روکنے کے لیے اسے گاڑھا بھی کرنا چاہیے۔ مزید برآں، ویلڈنگ بلاک کرنے والی کھڑکی 0.05mm سے بڑی نہیں ہونی چاہیے، اور تانبے کی سطح پر کھلنے کا سائز سرکٹ PAD سے مماثل ہونا چاہیے۔ بصورت دیگر، BGA پیڈ مختلف سائز میں بنائے جائیں گے، جو ویلڈنگ کے عمل کے دوران مسائل کا سبب بن سکتے ہیں۔
شاندار پی سی بی ڈی ایف ایم سروسز BGA چپ ویلڈنگ کے حل کے بارے میں
1. پیک شدہ پیڈ ان پیڈ ہول
wonderfulpcb DFM سروسز کا ایک کلک تجزیہ پتہ لگاتا ہے کہ آیا ڈیزائن فائل میں پیڈ ان پیڈ ہول ہے، اور ڈیزائن انجینئر کو اشارہ کرتا ہے کہ اگر پیڈ ان پیڈ ہول کو تبدیل کرنے کی ضرورت ہے۔ زیادہ مینوفیکچرنگ لاگت کی وجہ سے اکثر پیڈ ان پیڈ سوراخوں کے ڈیزائن سے گریز کیا جاتا ہے۔ اگر پیڈ ان پیڈ ہول کو ایک عام سوراخ میں تبدیل کیا جا سکتا ہے تو پروڈکٹ کی قیمت کم کی جا سکتی ہے۔ مزید برآں، سسٹم مینوفیکچرنگ بورڈ فیکٹری کو متنبہ کرتا ہے کہ پیڈ ان پیڈ ہول ڈیزائن کو رال سے بھرنے کی ضرورت ہے، اور یہ کہ پیڈ ان پیڈ ہول پروڈکشن کا عمل استعمال کیا جانا چاہیے۔
2. پیڈ سے پن کا تناسب
wonderfulpcb DFM سروسز اسمبلی تجزیہ اصل ڈیوائس پن کے نسبت ڈیزائن فائل میں BGA پیڈ کے سائز کے تناسب کا پتہ لگاتا ہے۔ اگر پیڈ کا قطر BGA پن کے 20% سے کم ہے، تو یہ خراب ویلڈنگ کا باعث بن سکتا ہے۔ اس کے برعکس، اگر یہ 25% سے زیادہ ہے، تو وائرنگ کی جگہ بہت چھوٹی ہو جاتی ہے۔ ایسے معاملات میں، ڈیزائن انجینئر کو پیڈ کے تناسب کو BGA پن کے قطر میں ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت ہے۔
wonderfulpcb DFM سروسز BGA پیڈ سولڈر ایبلٹی سلوشنز فراہم کرتی ہے، جس سے صارفین کو پیداوار سے پہلے BGA ڈیزائن فائلوں کی سولڈر ایبلٹی کا جائزہ لینے میں مدد ملتی ہے۔ اس سے اسمبلی کے دوران سولڈر ایبلٹی کے مسائل سے بچنے میں مدد ملتی ہے، اور بی جی اے چپس سولڈر ایبلٹی کوالٹی پیداوار کے معیار پر پورا اترتی ہے۔
BGA ویلڈنگ کے عمل کے معیار
1. پرنٹنگ سولڈر پیسٹ
سولڈر پیسٹ پرنٹنگ کا مقصد پی سی بی کے پیڈ پر مناسب مقدار میں سولڈر پیسٹ لگانا ہے تاکہ اس بات کو یقینی بنایا جا سکے کہ پی سی بی کے پیچ کے اجزاء اور متعلقہ پیڈ اچھے برقی کنکشن اور کافی مکینیکل طاقت حاصل کرنے کے لیے دوبارہ سولڈرڈ ہو جائیں۔ سولڈر پیسٹ پرنٹ کرنے کے لئے، ایک سٹیل میش استعمال کیا جاتا ہے. سولڈر پیسٹ سٹیل میش پر ہر پیڈ کے متعلقہ سوراخوں سے گزرتا ہے، اور اچھی ویلڈنگ کو حاصل کرنے کے لیے کھرچنی کے عمل کے تحت ٹن کو ہر پیڈ پر یکساں طور پر لیپت کیا جاتا ہے۔
2. ڈیوائس کی جگہ کا تعین
ڈیوائس پلیسمنٹ پیچنگ ہے، جس میں پی سی بی کی سطح کی متعلقہ پوزیشن پر چپ کے اجزاء کو درست طریقے سے رکھنے کے لیے پلیسمنٹ مشین کا استعمال شامل ہے، جسے سولڈر پیسٹ یا پیچ گلو سے پرنٹ کیا جاتا ہے۔ تیز رفتار پلیسمنٹ مشینیں چھوٹے اور بڑے پرزہ جات، جیسے کیپسیٹرز، ریزسٹرس اور کچھ آئی سی پرزوں کو لگانے کے لیے موزوں ہیں۔ عام مقصد کی جگہ کا تعین کرنے والی مشینیں متضاد یا اعلی صحت سے متعلق اجزاء کو بڑھانے کے لئے موزوں ہیں، جیسے کیو ایف پی، بی جی اے، ایس او ٹی، ایس او پی، PLCسی، وغیرہ
