Le BGA (Ball Grid Array) est une technologie de boîtier pour circuit intégré, principalement utilisée pour la production de produits électroniques haute performance, qui utilise des billes de soudure sphériques pour connecter la puce au PCB.
Boîtiers BGA Populaires Actuels
FPGA (Field Programmable Gate Array)
FC-BGA (Flip Chip Ball Grid Array)
Boîtier WLCSP (Wafer Level Chip Scale Package)
Avantages du boîtier BGA
Haute densité et polyvalence
Bien que le nombre de broches d’E/S dans le boîtier BGA ait augmenté, le pas entre les broches reste relativement large, ce qui améliore le rendement d’assemblage. Cela fait du BGA le choix optimal pour les boîtiers à haute densité et haute performance, multifonctions et à grand nombre de broches d’E/S.
Vitesse de transmission du signal plus élevée
Le délai de transmission du signal est minimisé grâce à des paramètres parasites plus faibles, ce qui améliore ainsi considérablement la fréquence de fonctionnement.
Haute fiabilité
La soudure coplanaire lors de l’assemblage est utilisée par le boîtier BGA, ce qui améliore la fiabilité.
Excellentes performances électriques et thermiques
Même capacité, mais le boîtier BGA fait un tiers de la taille du boîtier TSOP, par rapport aux méthodes de boîtier traditionnelles (QFN, QFP, SOP). Il offre un chemin direct et plus court pour la dissipation thermique, ce qui se traduit par d’excellentes performances électriques et thermiques.
Normes relatives aux produits BGA
Afin de garantir une intégration aisée et la fiabilité des BGA (Ball Grid Array), PCBCart respecte les normes industrielles universellement reconnues. Voici les principaux cadres qui guident notre processus :
IPC-7351B : Directives de conception de circuits imprimés
La norme est principalement un guide pour la conception de circuits imprimés (PCB). Pour les composants BGA, l’IPC-7351B fournit des directives explicites pour :
Disposition des pastilles :Exigences de conception concernant les formes et les dimensions des pastilles afin qu’elles s’alignent et entrent efficacement en contact avec les billes de soudure du BGA.
Espacements et tolérances :Spécifications pour maintenir les pastilles à un espacement adéquat et définir des tolérances acceptables afin d’éviter des problèmes tels que les pontages et les désalignements lors de l’assemblage.
Optimisation de la conception :Méthodes d’adaptation des conceptions de circuits imprimés pour accueillir différents types de boîtiers BGA, optimisant ainsi les défauts de soudure et la fiabilité globale de l’assemblage électronique.
IPC-A-610 : Critères d’acceptation d’assemblage
Engagé envers une assemblage électronique de qualité, cette norme détaille des critères d’acceptation rigoureux pour le brasage des BGA, notamment :
Intégrité des joints de soudure :Évaluation de la forme, de la taille et de la localisation des articulations.
Identification des défautsCritères d’identification des vides, fissures ou désalignements.
Inspection visuelle et mécanique :Critères de conformité de fonctionnalité à long terme.
IPC-7095 : Meilleures pratiques pour le brasage par refusion des BGA
Cette norme simplifie les procédés de brasage par refusion pour les dispositifs BGA, en mettant l’accent sur :
Profilage de la température :Contrôle précis des zones de préchauffage, des températures de pointe et des vitesses de refroidissement.
Cohérence des processusDirectives pour prévenir le choc thermique et assurer la formation uniforme des joints de soudure.
Améliorations de la fiabilité :Prévention des défauts de tête-dans-l’oreiller ou de pontage.
IPC-A-600 : Qualité de fabrication des circuits imprimés
Cette norme spécifie la qualité de fabrication des PCB avec des exigences BGA telles que :
État de la surface du patin :Douceur, résistance à l’oxydation et propreté.
Tolérances d’ouverture :Précision de perçage dans les vias en pastille ou les microvias.
Intégrité des matériaux :Capacité du substrat à résister aux contraintes de température et à permettre l’alignement des couches qui y sont déposées.
Assurance qualité dans l’inspection BGA
Étant donné que le placement des billes de soudure dans les boîtiers BGA est extrêmement précis, l’inspection des boîtiers BGA est pratiquement impossible avec des méthodes optiques de base, qui présentent des limites pour la détection des défauts. La haute précision dans l’assemblage des BGA pour la technologie SMT repose sur la mise en œuvre de technologies avancées :
Essais électriques :Il s’agit d’un test standard qui identifie efficacement les défauts de circuit ouvert et de court-circuit afin de garantir des connexions correctes.
Inspection par balayage de frontière :Cela implique d’utiliser la fonction d’inspection par boundary scan de la conception boundary scan et d’inspecter chaque joint de soudure dans le connecteur boundary afin de détecter les circuits ouverts et les courts-circuits.
Inspection automatique par rayons XContrairement à l’AOI qui examine les joints visibles, cette méthode scanne sous les composants pour révéler des problèmes cachés tels que les bulles et les vides. Elle est capable d’identifier des défauts BGA typiques comme le désalignement, les soudures lâches, les circuits ouverts, les soudures froides, les courts-circuits par pontage, les cavités, les billes de soudure déplacées ou manquantes, ainsi que les variations de taille.
PCBCart est un expert fiable en assemblage et production de circuits imprimés (PCB), doté de compétences particulières en production de BGA faisant partie de ses produits principaux. PCBCart excelle dans l’assemblage et la conception de PCB pour les types de boîtiers BGA, réputés pour leur matrice complexe de billes de soudure leur permettant d’offrir des interconnexions à haute densité. PCBCart propose un processus complet de test et d’inspection pour les produits BGA-PCB avant leur expédition.
Personnalisés pour l’ère de l’électronique, les services BGA de PCBCart visent à répondre aux différentes exigences des clients en matière de montage de boîtiers BGA sur des conceptions de PCB, tout en mettant l’accent sur la précision et la haute qualité des livrables.
Demander un devis gratuit pour l’assemblage BGA
Ressources utiles
•Exigences de conception des PCB SMT – Première partie : conception des pastilles de brasure pour certains composants ordinaires
•Exigences de conception des PCB SMT, deuxième partie : réglages de la connexion pastille-piste, des trous traversants, des points de test, du vernis épargne et de la sérigraphie
•Exigences de conception des PCB SMT, troisième partie : conception de l’implantation des composants
•Exigences de conception des PCB SMT – Partie Quatre : Marquage
•Service complet de fabrication de PCB par PCBCart - Multiples options à valeur ajoutée
•Service avancé d’assemblage de PCB par PCBCart - À partir d’une seule pièce
