Fanway ist auf die Bereitstellung effizienter und zuverlässiger End-to-End-PCB-Montagedienste spezialisiert, die genau auf Ihre einzigartigen Anforderungen zugeschnitten sind, um Ihren Produkterfolg zu beschleunigen.
Der High Precision Micro BGA Ball Grid Array PCB Assembly-Service von Fanway kombiniert Präzisionsplatzierungsgeräte, kontrollierte thermische Profilierung und 2D/3D-Röntgeninspektion, um zuverlässige Lötverbindungen unter dem Komponentenkörper zu erzielen. Die Platzierungsgenauigkeit unterstützt Fine-Pitch-BGAs bis zu 0,25 mm, wobei die Reflow-Profile kalibriert sind, um Hohlräume, Verzug und Head-in-Pillow-Defekte zu verhindern. Der Service zur Herstellung von BGA-Leiterplatten umfasst die Optimierung des PCB-Layouts für das BGA-Routing, die Komponentenbeschaffung über autorisierte Lieferketten und die Prüfung nach der Montage anhand der IPC-A-610-Abnahmekriterien. Für Platinen, die einen Komponentenaustausch oder eine Aufrüstung erfordern, bietet der Service die Entfernung des BGA, die Reinigung der Pads, das Reballing und die erneute Befestigung mithilfe kontrollierter thermischer Profile an.
Bei der BGA-Leiterplattenmontage (Ball Grid Array) werden Ball Grid Array-Komponenten mithilfe der Oberflächenmontagetechnologie auf einer Leiterplatte montiert. Im Gegensatz zu herkömmlichen Gehäusen mit umlaufenden Anschlüssen verfügen BGA-Komponenten über eine Reihe von Lotkugeln, die in einem Raster auf der Unterseite des Geräts angeordnet sind. Bei der Montage wird der BGA auf mit Lötpaste versehene Pads platziert und durch einen Reflow-Ofen geleitet, wo die Lotkugeln schmelzen, um sowohl elektrische als auch mechanische Verbindungen herzustellen. Da die Verbindungen unter dem Bauteilkörper verborgen sind, kann die Qualität des Lots durch eine standardmäßige Sichtprüfung nicht überprüft werden; Eine Röntgenkontrolle ist erforderlich.
| Pakettyp | Vollständiger Name | Substratmaterial | Eigenschaften | Typische Anwendungen |
|---|---|---|---|---|
| PBGA | Kunststoff-BGA | Plastik | Kostengünstig, moderate thermische Leistung | Mikrocontroller, Speichermodule |
| CBGA | Keramik-BGA | Keramik | Hermetische Abdichtung, hohe Zuverlässigkeit, CTE-Fehlanpassung an die Leiterplatte | Luft- und Raumfahrt, Militär, hochzuverlässige Systeme |
| FCBGA | Flip-Chip-BGA | Keramik oder Hochleistungskunststoff | Kurze Signalwege, geringe Induktivität, hervorragende thermische Leistung | Hochleistungs-CPUs, GPUs, KI-Prozessoren |
| Mikro-BGA | Mikro-BGA | Plastik oder Bio | Feiner Pitch (unter 0,5 mm), kompakte Grundfläche | Smartphones, Wearables, tragbare Geräte |
Der Hochpräzisions-Mikro-BGA-Ball-Grid-Array-PCB-Montageprozess folgt einem kontrollierten Ablauf, um die Zuverlässigkeit der Verbindung sicherzustellen:
1. PCB-Vorbereitung und Lotpastenauftrag
Mithilfe einer Schablone wird Lotpaste auf die Leiterplattenpads gedruckt. Pastenvolumen und Ausrichtung sind entscheidend; Zu wenig Paste führt zu Öffnungen, während überschüssige Paste zu Brückenbildung führt.
2. BGA-Platzierung
Die BGA-Komponente wird mithilfe automatisierter Pick-and-Place-Geräte mit Sichtausrichtung auf den Lötpads platziert. Die Platzierungsgenauigkeit muss innerhalb von Mikrometern liegen, um sicherzustellen, dass jede Lötkugel mit ihrem entsprechenden Pad ausgerichtet ist.
3. Reflow-Löten
Die zusammengebaute Platine durchläuft einen Reflow-Ofen mit kontrolliertem Wärmeprofil. Das Profil umfasst Vorheiz-, Einweich-, Reflow- und Abkühlstufen, die jeweils auf das spezifische BGA-Gehäuse und die Lotlegierung (SAC305 bleifrei oder Sn63Pb37-Eutektikum) kalibriert sind. Eine ordnungsgemäße Profilierung verhindert Hohlräume, Verwerfungen und Kopf-in-Kissen-Defekte.
4. Abkühlung und Erstarrung
Die Platine wird mit kontrollierter Geschwindigkeit abgekühlt, um die Lötstellen zu verfestigen. Schnelles Abkühlen kann zu Stress führen; Langsames Abkühlen kann zu Kornwachstum führen. Die Abkühlrate ist auf die Platinen- und Bauteilmaterialien abgestimmt.
5. Inspektion
Bei BGA-Baugruppen ist eine Röntgenprüfung obligatorisch, da die Verbindungsstellen optisch verdeckt sind. 2D-Röntgen ermöglicht die Darstellung der Gelenkform und -ausrichtung von oben nach unten; 3D-Röntgen (CT) liefert Querschnittsansichten für die Void-Analyse und Defekterkennung. Der Void-Prozentsatz wird anhand der IPC-A-610-Akzeptanzkriterien gemessen.
6. Sekundärprozesse
Abhängig von den Anforderungen können die Platinen nach der BGA-Montage einer Reinigung, einer Schutzbeschichtung oder einem Funktionstest unterzogen werden.
Hochpräzise Mikro-BGA-Ball-Grid-Array-Leiterplattenbaugruppen stellen besondere Herausforderungen bei der Inspektion dar, da die Lötstellen verborgen sind. Fanway verwendet mehrere Inspektionsmethoden, um die Integrität der Verbindungen zu überprüfen:
Röntgeninspektion (2D und 3D)
Röntgen ermöglicht eine zerstörungsfreie Abbildung aller BGA-Lötverbindungen. Gute Verbindungen erscheinen durchgehend kreisförmig und haben über die gesamte Anordnung hinweg eine einheitliche Größe. Röntgenaufnahmen erkennen Hohlräume, Brückenbildung, Öffnungen, Kopf-in-Kissen-Defekte und unzureichende Benetzung. Der Void-Prozentsatz wird berechnet und mit den Akzeptanzgrenzen der IPC-A-610 verglichen.
Automatisierte optische Inspektion (AOI)
Während AOI nicht durch den BGA-Körper hindurchschauen kann, prüft es die Ausrichtung, Koplanarität und die umgebenden Lötstellen der Komponenten. Außerdem wird das Vorhandensein und die korrekte Ausrichtung des BGA überprüft.
In-Circuit-Test (ICT)
ICT überprüft die elektrische Verbindung des BGA mit der Leiterplatte und prüft auf Kurzschlüsse, Unterbrechungen und korrekte Komponentenwerte.
Funktionstest
Die zusammengebaute Platine wird unter Betriebsbedingungen getestet, um zu bestätigen, dass der BGA den Spezifikationen entspricht.
Wenn eine Komponente der hochpräzisen Micro-BGA-Ball-Grid-Array-Leiterplattenbaugruppe defekt ist oder ausgetauscht werden muss, wird die BGA-Nacharbeit mit Spezialgeräten und kontrollierten Wärmeprofilen durchgeführt. Der Prozess umfasst:
1. Komponentenentfernung: Um ein Verziehen zu verhindern, wird die Platine von unten vorgewärmt. Eine Oberheizung wendet ein lokales Wärmeprofil an, um die Lotkugeln zu schmelzen. Ein Vakuumaufnahmerohr hebt das Bauteil an, sobald das Lot geschmolzen ist. Es wird vermieden, die Komponente zu drücken oder aufzuhebeln, um eine Beschädigung des Pads zu verhindern.
2. Pad-Reinigung– Mit Entlötlitze und Flussmittel werden Restlote von den Leiterplattenpads entfernt. Die Beläge werden gereinigt und auf Beschädigungen untersucht.
3. Reballing– Bei Komponenten, die wiederverwendet werden sollen, werden alte Lotkugeln entfernt und neue Lotkugeln mithilfe einer Reballing-Schablone und Reflow angebracht. Die Komponente wird mit Flussmittel behandelt, an der Schablone ausgerichtet und erhitzt, um die neuen Kugeln zu befestigen.
3. Komponentenaustausch– Das neu geformte oder neue Bauteil wird an den PCB-Pads ausgerichtet und unter Verwendung eines kontrollierten thermischen Profils aufgeschmolzen.
4. Inspektion nach der Nacharbeit– Die Röntgeninspektion bestätigt, dass die Nacharbeit erfolgreich war und die neuen Verbindungen die Akzeptanzkriterien erfüllen.
Die hochpräzise Micro-BGA-Ball-Grid-Array-Leiterplattenbaugruppe ist für Anwendungen unerlässlich, die eine hohe I/O-Dichte, Signalintegrität und thermische Leistung erfordern:
KI und Hochleistungsrechnen: GPUs, KI-Beschleuniger und Serverprozessoren nutzen große FCBGA-Pakete mit Tausenden von Verbindungen.
Telekommunikation: 5G-Basisband-Chips, Netzwerkprozessoren und Switching-ASICs erfordern Fine-Pitch-BGA für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung.
Medizinische Geräte: Diagnostische Bildgebungsgeräte, Patientenmonitore und tragbare medizinische Instrumente nutzen BGA für kompakte, zuverlässige Elektronik.
Industrielle Steuerung: SPS, Motorantriebe und Automatisierungssteuerungen nutzen BGA für Verarbeitungs- und Kommunikationsfunktionen.
Unterhaltungselektronik: Smartphones, Tablets und Wearables nutzen Micro-BGA für platzbeschränkte Designs.
Möglichkeit zur präzisen Platzierung
Die Platzierungsausrüstung von Fanway unterstützt Fine-Pitch-BGA bis zu 0,25 mm, wobei die visuelle Ausrichtung sicherstellt, dass jede Lötkugel auf ihrem Pad ausgerichtet ist. Die Platzierungsgenauigkeit wird durch automatische Kalibrierung und Echtzeit-Feedback aufrechterhalten.
Kontrollierte Reflow-Profilierung
Reflow-Öfen mit Mehrzonen-Temperaturregelung ermöglichen präzise Wärmeprofile für verschiedene BGA-Gehäusetypen und Lotlegierungen. Für jede Baugruppe werden Profile entwickelt und validiert, um Hohlräume und Verzug zu verhindern.
Röntgeninspektion
2D- und 3D-Röntgeninspektionssysteme überprüfen die Verbindungsqualität für jedes BGA auf jeder Platine. Der Entleerungsprozentsatz wird gemessen und dokumentiert.
BGA-Überarbeitung und Reballing
Fanway bietet BGA-Entfernungs-, Pad-Reinigungs-, Reballing- und Austauschdienste unter Verwendung spezieller Nacharbeitsstationen mit Split-Vision-Optik und kontrollierten Wärmeprofilen an. Nacharbeiten werden gemäß den Standards IPC-7711/7721 durchgeführt.
End-to-End-Service
Von der PCB-Layout-Optimierung für das BGA-Routing bis hin zur Komponentenbeschaffung, Montage, Inspektion und Nacharbeit bietet Fanway komplette BGA-PCB-Montagedienste über einen einzigen Ansprechpartner.
Zertifizierungen
Fanway verfügt über die Zertifizierungen ISO9001, ISO13485 und IATF16949 und die Montageprozesse entsprechen den Standards IPC-A-610 und IPC-7095.
F: Was ist der minimale BGA-Abstand, den Fanway zusammenbauen kann?
A: Fanway unterstützt die BGA-Montage bis zu einem Rastermaß von 0,25 mm. Zu den Standardabständen gehören 1,0 mm, 0,8 mm, 0,65 mm, 0,5 mm und 0,4 mm.
F: Welche Inspektion wird an BGA-Baugruppen durchgeführt?
A: Eine Röntgenprüfung (2D und 3D) ist für alle BGA-Baugruppen obligatorisch. Der Void-Prozentsatz wird anhand der IPC-A-610-Kriterien gemessen. Bei Bedarf werden auch AOI-, ICT- und Funktionstests durchgeführt.
F: Kann Fanway ein ausgefallenes BGA überarbeiten?
A: Ja. Fanway bietet BGA-Entfernung, Pad-Reinigung, Reballing und Austausch mithilfe spezieller Nachbearbeitungsstationen mit kontrollierten Wärmeprofilen. Nacharbeiten werden gemäß den Standards IPC-7711/7721 durchgeführt.
F: Was ist die typische Vorlaufzeit für die BGA-Leiterplattenmontage?
A: Prototypen von BGA-Baugruppen werden in der Regel innerhalb von 5 bis 7 Werktagen versendet. Volumenbestellungen werden auf der Grundlage der Komponentenverfügbarkeit und der Platinenkomplexität geplant.
F: Welche BGA-Pakettypen unterstützt Fanway?
A: Fanway unterstützt PBGA-, CBGA-, FCBGA- und Micro-BGA-Pakete. Die Komponentenbeschaffung erfolgt über autorisierte Lieferketten, um die Authentizität sicherzustellen.
Adresse
Gebäude 3, das erste Industriegebiet von Mingjinhai, Shiyan Street, Bezirk Bao'an, Shenzhen, Guangdong, China, Postleitzahl: 518108
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