Il BGA (Ball Grid Array) è una tecnologia di packaging per circuiti integrati, utilizzata principalmente per la produzione di prodotti elettronici ad alte prestazioni, che utilizza sfere di saldatura per collegare il chip al PCB.
Package BGA attualmente popolari
FPGA (Field Programmable Gate Array)
FC-BGA (Flip Chip Ball Grid Array)
WLCSP (Package a scala di chip a livello di wafer)
Vantaggi del packaging BGA
Alta densità e versatilità
Sebbene il numero di pin di I/O nel packaging BGA sia aumentato, il passo dei pin è relativamente ampio, il che migliora il rendimento di assemblaggio. Questo rende il BGA la scelta ottimale per packaging ad alta densità e alte prestazioni, multifunzionale e con un elevato numero di pin di I/O.
Velocità di trasmissione del segnale più elevata
Il ritardo di trasmissione del segnale è ridotto al minimo grazie a parametri parassiti più piccoli, migliorando così in modo significativo la frequenza di funzionamento.
Alta affidabilità
Durante l’assemblaggio viene utilizzata la saldatura complanare con il packaging BGA, il che ne aumenta l’affidabilità.
Eccellenti prestazioni elettriche e termiche
A parità di capacità, il packaging BGA ha dimensioni pari a un terzo di quelle del packaging TSOP, rispetto ai metodi di packaging tradizionali (QFN, QFP, SOP). Esso offre un percorso diretto e più corto per la dissipazione termica, garantendo prestazioni elettriche e termiche eccellenti.
Norme relative ai prodotti BGA
Per garantire una facile integrazione e l’affidabilità dei BGA (Ball Grid Array), PCBCart rispetta gli standard industriali universalmente riconosciuti. Di seguito sono riportati i principali framework che guidano il nostro processo:
IPC-7351B: Linee guida per la progettazione di circuiti stampati
Lo standard è principalmente una guida alla progettazione di circuiti stampati (PCB). Per i componenti BGA, l’IPC-7351B fornisce linee guida esplicite per:
Layout pad:Requisiti di progettazione per le forme e le dimensioni dei pad affinché si allineino e vengano a contatto in modo efficiente con le sferette di saldatura del BGA.
Spaziatura e tolleranze:Specifiche per mantenere i pad a una distanza adeguata e definire tolleranze accettabili, in modo da prevenire problemi come il bridging e il disallineamento durante l’assemblaggio.
Ottimizzazione del design:Metodi per adattare i progetti PCB per accogliere diversi tipi di package BGA, ottimizzando così i difetti di saldatura e l’affidabilità complessiva dell’assemblaggio elettronico.
IPC-A-610: Criteri di accettazione dell’assemblaggio
Impegnato nell'assemblaggio elettronico di qualità, questo standard descrive rigorosi criteri di accettazione per la saldatura BGA, tra cui:
Integrità del giunto di saldatura:Valutazione congiunta di forma, dimensione e posizione.
Identificazione dei difetti:Criteri di identificazione di vuoti, crepe o disallineamenti.
Ispezione visiva e meccanica:Criteri di conformità alla funzionalità a lungo termine.
IPC-7095: Best practice per la saldatura a rifusione dei BGA
Questo standard semplifica i processi di saldatura a rifusione per dispositivi BGA con enfasi su:
Profilazione della temperatura:Controllo preciso delle aree di preriscaldamento, delle temperature di picco e delle velocità di raffreddamento.
Coerenza dei processi:Linee guida per prevenire lo shock termico e garantire la formazione uniforme dei giunti di saldatura.
Miglioramenti dell’affidabilità:Prevenzione dei difetti head-in-pillow o di bridging.
IPC-A-600: Qualità di produzione dei PCB
Questo standard specifica la qualità di produzione dei PCB con requisiti BGA quali:
Condizione della superficie del pad:Scorrevolezza, resistenza all'ossidazione e pulizia.
Tolleranze di apertura:Precisione di foratura all'interno di via-in-pad o microvias.
Integrità del materialeCapacità del substrato di resistere allo stress termico e di consentire il corretto allineamento degli strati sovrastanti.
Assicurazione della qualità nell'ispezione BGA
Poiché il posizionamento delle sfere di saldatura nei package BGA è estremamente preciso, l’ispezione dei package BGA è praticamente impossibile con i metodi ottici di base, che presentano limitazioni nel riconoscere i difetti. L’elevata precisione nell’assemblaggio dei BGA per l’SMT si basa sulle tecnologie avanzate che vengono implementate:
Collaudo elettrico:È un test standard che identifica efficacemente i guasti in circuito aperto e in cortocircuito per garantire collegamenti corretti.
Ispezione Boundary Scan:Ciò comporta l’utilizzo della funzione di ispezione boundary scan del progetto boundary scan e l’ispezione di ogni giunto di saldatura nel connettore boundary per rilevare circuiti aperti e cortocircuiti.
Ispezione automatica a raggi X:A differenza dell’AOI, che esamina i giunti visibili, questo metodo esegue una scansione sotto i componenti per rivelare problemi nascosti come bolle e vuoti. È in grado di identificare i tipici difetti dei BGA, come disallineamento, saldature allentate, circuito aperto, giunti freddi, cortocircuiti per ponticellamento, cavità, sfere di saldatura spostate o mancanti e variazioni di dimensione.
PCBCart è un esperto affidabile nell’assemblaggio e nella produzione di PCB, con speciali competenze nella produzione di BGA come parte dei suoi prodotti principali. PCBCart eccelle nell’assemblaggio e nella progettazione di PCB per tipi di package BGA, noti per la loro complessa griglia di sfere di saldatura che consente di offrire interconnessioni ad alta densità. PCBCart offre un processo esaustivo di collaudo e ispezione per i prodotti BGA-PCB prima di spedirli.
Personalizzati per l’uso nell’era dell’elettronica, i servizi BGA di PCBCart mirano a soddisfare le diverse esigenze dei clienti in materia di montaggio di package BGA sui progetti PCB, concentrandosi al contempo su precisione e risultati di alta qualità.
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Risorse utili
•Requisiti di progettazione dei PCB SMT Parte Prima: Progettazione dei pad di saldatura di alcuni componenti ordinari
•Requisiti di progettazione dei PCB SMT Parte Seconda: impostazioni del collegamento pad-traccia, fori passanti, punti di test, solder mask e serigrafia
•Requisiti di progettazione dei PCB SMT Parte terza: progettazione del layout dei componenti
•Requisiti di progettazione dei PCB SMT Parte Quattro: Marcatura
•Servizio completo di produzione PCB da PCBCart - Molteplici opzioni a valore aggiunto
•Servizio avanzato di assemblaggio PCB da PCBCart - A partire da 1 pezzo
