Seiring dengan kemajuan berterusan dalam teknologi sains, masyarakat moden tidak dapat bergerak maju tanpa kemakmuran teknologi elektronik yang telah terlibat dalam pelbagai bidang kehidupan manusia. Selain itu, keperluan yang ketat telah dikenakan terhadap peminiaturan dan pengurangan berat produk elektronik seperti telefon pintar, komputer mudah alih, peranti storan, pemacu perkakasan, televisyen 4K dan sebagainya. Untuk mencapai matlamat tersebut, penyelidikan mendalam perlu dilaksanakan dari perspektif teknologi pembuatan dan komponen. Penggunaan SMT (Surface Mount Technology) selari dengan trend zaman, meletakkan asas kukuh bagi produk elektronik dari segi ringan, nipis dan peminiaturannya.
Sejak tahun 1990-an, SMT telah mula digunakan secara matang. Namun, dengan perkembangan pesat produk elektronik ke arah mudah alih, pengecilan saiz, rangkaian dan pelbagai media, tuntutan yang lebih tinggi telah ditetapkan terhadap teknologi pemasangan elektronik, yang membawa kepada kemunculan jenis baharu teknologi pemasangan berketumpatan tinggi, antaranya BGA dianggap sebagai teknologi yang menerima penggunaan pragmatik paling meluas. Untuk mencapai pemasangan BGA yang optimum, sambungan pateri BGA memainkan peranan penting dalam menyumbang kepada kualiti akhir pemasangan BGA. Oleh itu, artikel ini akan membincangkan beberapa langkah berkesan untuk kawalan kualiti ke atas sambungan pateri BGA.
Isu Paling Lazim Dilihat dalam Pemeriksaan Sambungan Pateri BGA
Sehingga kini, bagi pengeluar yang terlibat dalam pemasangan elektronik yang menggunakan komponen BGA pada skala sederhana atau besar, kecacatan pematerian komponen BGA didedahkan melalui pelaksanaan ujian elektrik. Kaedah lain untuk mengawal kualiti proses pemasangan dan mengenal pasti kecacatan pada sambungan pateri BGA termasuk ujian sampel pada penyapuan pes, pemeriksaan sinar-X dan analisis ujian elektrik.
Ia merupakan tugas yang amat mencabar untuk memenuhi keperluan penilaian bagi ujian elektrik pada komponen BGA kerana agak sukar untuk mendapatkan titik ujian di bawah komponen BGA. Oleh itu, ujian elektrik tidak boleh dijadikan sandaran untuk pemeriksaan dan penilaian kecacatan BGA, yang seterusnya meningkatkan kos penyingkiran kecacatan dan kerja semula pada tahap tertentu. Ujian elektrik hanya boleh menilai sama ada arus mengalir atau tidak apabila komponen BGA disambungkan. Dengan bantuan ujian sambungan pateri bukan fizikal, ia akan memberi manfaat kepada penambahbaikan proses pemasangan dan SPC (Kawalan Proses Statistik).
Pemasangan SMT BGA hanyalah satu teknologi penyambungan fizikal secara asas. Untuk dapat menentukan dan mengawal kualiti proses jenis ini, unsur-unsur fizikal yang mempengaruhi kebolehpercayaannya dalam operasi jangka panjang seperti jumlah pes pateri, penjajaran antara kaki dan pad serta kebasahan (wettability) perlu diketahui dan diperiksa.
Penerokaan Kaedah Pemeriksaan BGA
Adalah sangat penting untuk menguji ciri fizikal sambungan pateri BGA dan menentukan kaedah pencapaian sambungan yang boleh dipercayai semasa proses pemasangan kerana maklum balas yang diberikan oleh ujian tersebut berkaitan dengan pelarasan setiap proses atau memerlukan pelarasan parameter sambungan pateri.
Ujian fizikal berupaya menunjukkan perubahan pada penapisan pes dan segala perkara yang berkaitan dengan sambungan pateri BGA sepanjang keseluruhan proses pematerian reflow. Selain itu, ujian ini juga berupaya menunjukkan semua keadaan yang berkaitan dengan semua komponen BGA yang dipasang pada PCB (papan litar bercetak) atau merentasi PCB yang berbeza. Sebagai contoh, semasa proses pematerian reflow, perubahan kelembapan persekitaran melampau bersama dengan masa penyejukan akan segera tercermin melalui kiraan dan saiz kekosongan BGA. Selepas komponen BGA dihasilkan dengan baik, proses pemasangan masih memerlukan banyak ujian tetapi dengan kedalaman pemeriksaan yang dikurangkan.
Sehingga kini, peranti pemeriksaan sinar-X yang digunakan oleh banyak pengeluar untuk analisis keputusan ujian elektrik juga mempunyai masalah ketidakupayaan untuk menguji keboleh-solderan reflow bagi sambungan pateri BGA. Apabila peranti pemeriksaan sinar-X digunakan, imej pateri yang dicetak pada pad kelihatan sebagai "bayang" kerana pateri berada di atas sambungan pateri. Bagi komponen BGA jenis tidak mudah runtuh, bayang juga terhasil disebabkan bebola pateri yang terletak di bahagian hadapan.
Peranti pemeriksaan sinar-X yang hanya menggunakan teknologi pemeriksaan sinar-X keratan rentas berupaya memecahkan had yang disebutkan di atas kerana peranti pemeriksaan sinar-X keratan rentas boleh mendedahkan kecacatan tersembunyi pada sambungan pateri dan boleh menunjukkan sambungan pematerian BGA melalui pemfokusan pada sambungan pateri pada lapisan pad.
Apabila melibatkan isipadu pateri dan pengagihannya pada sambungan pateri, imej keratan rentas atau hirisan mendatar digunakan untuk pengukuran. Digabungkan dengan pengukuran berbilang hirisan bagi sambungan pateri BGA jenis yang sama, ujian 3D dapat disediakan dengan berkesan.
Dua Kecacatan Utama pada Sambungan Pateri BGA
• Litar Terbuka dalam Cantuman Pateri BGA yang Tidak Boleh Runtuh
Litar terbuka pada sambungan pateri BGA yang tidak mudah runtuh biasanya berpunca daripada pencemaran pad. Oleh kerana pateri gagal membasahi pad pada PCB, ia akan naik ke atas bebola pateri dan kemudian ke permukaan komponen. Seperti yang dibincangkan dalam bahagian sebelumnya, ujian elektrik boleh menentukan kewujudan litar terbuka tetapi tidak dapat menentukan punca sebenar kecacatan.
Dengan penggunaan teknologi pemeriksaan X-ray keratan rentas, imej hirisan yang diperoleh di antara pad dan lapisan komponen boleh digunakan untuk membezakan litar terbuka yang berlaku akibat pencemaran. Litar terbuka akibat pencemaran cenderung menghasilkan jejari pad yang kecil dan jejari komponen yang besar, perbezaan antara jejari komponen dan jejari pad boleh digunakan untuk menentukan sama ada litar terbuka berlaku akibat pencemaran. Jika litar terbuka berlaku disebabkan oleh kekurangan pateri, perbezaan antara jejari komponen dan jejari pad akan menjadi sangat kecil dan jenis perbezaan ini hanya boleh ditunjukkan oleh peranti pemeriksaan X-ray keratan rentas.
• Pembentukan rongga dalam sambungan pateri BGA boleh runtuh
Kewujudan rongga dalam sambungan pateri BGA boleh runtuh berlaku kerana wap yang mengalir terhenti pada sambungan pateri dengan takat eutektik yang rendah, yang merupakan kecacatan utama pada komponen BGA boleh runtuh. Semasa proses pematerian aliran semula, oleh sebab pengaruh daya apungan yang terhasil daripada kewujudan rongga tertumpu pada permukaan komponen, kebanyakan kegagalan sambungan pateri juga berlaku di situ.
Kekosongan boleh dihapuskan melalui pra-pemanasan semasa proses pematerian aliran semula dengan menambah masa pra-pemanasan yang singkat dan menggunakan suhu pra-pemanasan yang agak rendah. Jika kekosongan melebihi saiz, bilangan atau ketumpatan yang ditetapkan, kebolehpercayaan komponen akan berkurangan dengan ketara. Kekosongan dalam komponen BGA boleh runtuh dapat ditunjukkan dengan jelas melalui hirisan imej X-ray keratan rentas. Sesetengah kekosongan boleh dikenal pasti dan diukur dalam imej tersebut atau ditunjukkan secara tidak langsung melalui imej yang jelas pada sambungan pateri BGA.
PCBCart Melaksanakan Pemeriksaan BGA Skala Penuh sepanjang Barisan Pembuatan Pemasangan SMT
Untuk menyediakan sambungan pematerian BGA berkualiti tinggi bagi pencapaian fungsi yang tepat dalam produk akhir, dalam talian dan luar talianPemeriksaan optik automatik (AOI)mesti dilaksanakan 100% di bengkel PCBCart pada sambungan pateri BGA. Untuk keperluan kawalan kualiti sambungan pateri BGA yang lebih tinggi,Pemeriksaan X-ray automatik (AXI)juga boleh dijangkakan daripada PCBCart. Untuk maklumat lanjut tentang keupayaan kami dalam pemasangan SMT BGA, silahubungi kamiAtau, anda boleh klik butang di bawah untuk menghantar permintaan sebut harga bagi keperluan Perhimpunan SMT BGA anda. Ia adalah PERCUMA sepenuhnya!
Permintaan Sebut Harga Pemasangan SMT BGA PERCUMA
Sumber Berguna
•Empat Langkah untuk Mengenali BGA
•Pengenalan Teknologi Pembungkusan BGA
•Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kualiti Pemasangan BGA
•Keperluan ke atas Fail Reka Bentuk untuk Memastikan Pemasangan BGA yang Cekap
•Cara Mendapatkan Sebut Harga Tepat untuk Keperluan Pemasangan BGA Anda
