Teknologi Pembungkusan BGA dan SMT/SMD Tradisional

SMT (surface mount technology) dibentangkan berbanding dengan THT (through hole technology) tradisional. Berbanding dengan pemasangan THT, pemasangan SMT menjimatkan ruang sebanyak 60% hingga 70% dan mengurangkan berat sebanyak 70% hingga 80% kerana ia membolehkan komponen elektronik dipateri terus pada kedua‑dua belah PCB (printed circuit board) tanpa perlu penggerudian. Oleh itu, pemasangan SMT memainkan peranan penting dalam mempercepatkan peminaturan, peringan berat dan penipisan produk elektronik, yang khususnya berpunca daripada SMT padang halus (pitch kurang daripada 0.65mm). Trend pembangunan yang disebut di atas dapat dilihat dengan jelas pada telefon bimbit, PC dan kamera video. SMD (surface mount devices) ialah sejenis komponen tanpa kaki atau berkaki pendek seperti SOP (small outline package), LCC (leadless chip carrier), PLCC (plastic leadless chip carrier), pakej SOJ (small outline j-lead), SOIC (small outline integrated circuit) dan QFP (quad flat package) yang mana QFP merangkumi majoriti aplikasi.

Namun, dengan perkembangan IC (litar bersepadu), ia sedang berusaha untuk mendapatkan lebih banyak fungsi dan pin I/O. Selain itu, orang ramai berpegang kepada keperluan yang semakin tinggi terhadap produk elektronik dari segi peminaturan. Oleh itu, penggunaan teknologi pembungkusan SMT tradisional tidak lagi berkesan seperti dengan menggunakan teknologi QFP, menambah bilangan pin I/O dan mengurangkan padang (pitch). Kaki QFP diedarkan secara linear dan pengurangan padang kaki telah hampir mencapai hadnya. Dengan bilangan pin I/O yang sentiasa meningkat, bukanlah tugas yang mudah untuk mengekalkan produk elektronik yang bertambah baik dari segi fungsi dan berkurang dari segi volum serta menjadikannya munasabah dan berkesan dari segi elektronik. Untuk menyelesaikan isu ini, satu lagi jenis pakej, iaitu teknologi pembungkusan BGA (ball grid array), mampu menyelesaikan isu ini dengan jayanya dan telah mencapai kejayaan dalam pembuatan dan aplikasi.

Perbandingan antara Teknologi Pembungkusan BGA dan SMT/SMD Tradisional

Perbandingan antara teknologi pembungkusan BGA dan SMT/SMD tradisional boleh dilaksanakan dari perspektif berikut.

• Perbandingan pada Struktur Utama

Perbandingan antara teknologi pembungkusan BGA dan SMT/SMD tradisional dari segi struktur kaki boleh diringkaskan dalam jadual berikut.

• Perbandingan Saiz Pakej

Tiga jenis pakej digunakan sebagai contoh perbandingan dengan parameter mereka dipaparkan dalam Jadual 2 di bawah.

Berdasarkan perbandingan parameter yang ditunjukkan dalam jadual di atas, jelas bahawa BGA mempunyai bilangan kaki yang paling banyak dan saiz pakej yang paling kecil.

• Perbandingan Ketumpatan Pemasangan antara Semua Jenis Struktur Pakej

Perbandingan ketumpatan pemasangan antara semua jenis struktur pakej diringkaskan dalam Jadual 3 di bawah.

• Prosedur Pemasangan

Teknologi pembungkusan BGA menjadikan pakej SMT tradisional berkembang dengan kelebihan SMT yang diperkukuh. Bagi komponen padang halus atau komponen pakej BGA, ia mempunyai prosedur pemasangan yang serupa seperti yang digambarkan dalam rajah berikut.

• Kadar Kecacatan Pemasangan

Apabila bercakap tentang kadar kecacatan pemasangan BGA dan QFP, berdasarkan lebih 20 tahun pengalaman pemasangan yang dikumpulkan sepanjang barisan pembuatan PCBCart, dapat disimpulkan bahawaBGA mempunyai kadar kecacatan yang lebih rendah dan kebolehbuatan yang lebih baikdaripada QFP.

• Pemeriksaan Akhir

Berbanding dengan pemeriksaan pes pateri BGA, QFP padang halus membawa kos tambahan disebabkan oleh pemeriksaan kebolehpercayaannya. Selaras dengan ciri-ciri kecacatan, satu sistem automatik untuk memeriksa litar pintas atau litar terbuka secara amnya perlu digunakan, yang menambah kos pembuatan QFP. Oleh kerana pakej BGA mempunyai kecekapan pembuatan yang tinggi dan kadar kecacatan yang rendah, pemeriksaannya hanya tertumpu pada penjajaran dan pemposisian.

• Kerja semula

Kos pembaikan semula pakej BGA adalah jauh lebih tinggi daripada QFP atas sebab-sebab berikut:
a.Oleh kerana hampir mustahil untuk melaksanakan pengubahsuaian bagi mengatasi satu litar pintas tunggal atau litar terbuka, semua penghapusan kecacatan pemasangan yang berkaitan dengan pakej BGA perlu bergantung pada kerja pembaikan semula.
b.Kerja semula pakej BGA adalah lebih sukar berbanding QFP dan kerja semula mungkin memerlukan lebih banyak peralatan serta menambah kos yang lebih tinggi.
c.Komponen BGA selepas kerja pembaikan sentiasa tidak berfungsi manakala sesetengah komponen QFP masih boleh digunakan asalkan ia dibuka dengan berhati-hati.

Apabila membandingkan antara BGA dan SMT tradisional dari segi teknologi kerja semula, dapat disimpulkan bahawa kerja semula pakej BGA mesti dilakukan dengan prapemanasan sepenuhnya yang lengkap. Komponen BGA mempunyai suhu prapemanasan yang serupa dengan jenis SMD lain tetapi memerlukan kelajuan kenaikan suhu prapemanasan yang berbeza. Komponen BGA perlu dipanaskan secara beransur-ansur dengan lengkung prapemanasan yang lancar.

Selain itu, semua bebola pateri di bawah pakej BGA mesti dipanaskan secara serentak. Pes pateri untuk pakej BGA mesti digunakan dengan ketat dan pengubahsuaian tidak dibenarkan dilakukan pada sambungan pateri. Selain itu, komponen pakej BGA boleh digunakan dengan mudah kerana jaraknya yang besar.

• Kedudukan Pematerian Dikhaskan

Perbezaan utama antara BGA dan QFP dari segi kedudukan pematerian yang diperuntukkan terletak pada perbezaan antara susunan tersembunyi dan kaki tersembunyi. Dari segi peningkatan keupayaan reka bentuk PCB, semua jenis pakej mempunyai kelebihan masing-masing tetapi isu paling asas terletak pada ketumpatan jejak, keaktifan jejak dan prestasi menyeluruh.

Oleh kerana pakej BGA mempunyai prestasi pelesapan haba yang baik, walaupun fail reka bentuk PCB menetapkan jarak yang kecil antara komponen terma, pakej BGA masih dapat menyediakan persekitaran operasi dengan keupayaan pelesapan haba yang baik.

• Kebolehpercayaan Sambungan Pateri

Kebolehpercayaan sambungan pematerian dan kadar pemasangan dipengaruhi oleh empat unsur: kebolehpatuhan pateri papan, prestasi pematerian komponen, koplanariti komponen dan jumlah pes pateri, yang semuanya menentukan kualiti produk akhir.

Sebagai sejenis teknologi pembungkusan mikroelektronik baharu, BGA pastinya akan menggantikan QFP untuk menyesuaikan diri dengan keperluan baharu bagi pelbagai fungsi dan kiraan pin I/O yang tinggi.

PCBCart Mengkhusus dalam BGA dan Jenis-Jenis Lain Pemasangan SMD

Sebagai pemasang PCB profesional dengan pengalaman lebih daripada 20 tahun, PCBCart berupaya mengendalikan pemasangan komponen elektronik dengan pelbagai jenis pakej termasuk BGA, QFN, QFP, CSP, WLCSP dan lain-lain. SMD yang boleh dipasang di bengkel PCBCart bermula dari 01005 dan padang minimum BGA boleh mencapai 0.4mm manakala WLCSP 0.35mm bagi menepati trend pengecilan elektronik moden. Sila hubungi kami untuk maklumat lanjut tentang kamiPemasangan PCB Lanjutanperkhidmatan. Sebut harga sentiasa percuma dan dialu-alukan!

Sumber yang Berguna:
•Tip Susun Atur Wajib Tahu untuk Cip BGA
•Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kualiti Pemasangan BGA
•Elemen yang Perlu Dipertimbangkan dengan Teliti dalam Keupayaan Proses Pemasangan BGA
•PCBCart mengkhusus dalam mengendalikan pelbagai pakej komponen seperti BGA, PBGA, Flip chip, CSP dan WLCSP