Seiring produk elektronik berkembang ke arah mudah alih, pengecilan, rangkaian dan pelbagai medium, keperluan yang lebih tinggi telah dikenakan ke atas teknologi pembungkusan peranti berbilang cip dengan teknologi pakej berketumpatan tinggi baharu yang sentiasa muncul, antaranya BGA (ball grid array) adalah yang paling meluas. Dengan mengubah mod pin periferi yang digunakan oleh pakej tradisional, BGA mengandungi bebola pateri yang sebenarnya merupakan sambungan bonggol pateri Pb/Sn yang berfungsi sebagai pin di bawah tapaknya. Berbanding dengan mod pembungkusan tradisional, BGA mempunyai kelebihan seperti bilangan I/O yang banyak bagi setiap unit kawasan, induktans dan kapasitans pin yang rendah, pelesapan haba yang sangat baik dan keperluan penjajaran yang rendah, yang semuanya menjadikan pakej BGA arus perdana dalam teknologi pembungkusan moden.
Walaupun terdapat begitu banyak kelebihan yang diperkenalkan dalam perenggan sebelumnya, pakej BGA juga mempunyai kelemahan, terutamanya dari segi kawalan kualiti semasa penapisan. Artikel ini akan menyediakan beberapa langkah mengenai kawalan kualiti bagiKomponen BGAberdasarkan sifat mereka.
Kemungkinan Keabnormalan Komponen BGA semasa Penapisan
Kemungkinan keabnormalan komponen BGA semasa penapisan terutamanya terbahagi kepada dua jenis: bebola pateri dan plat penutup. Yang pertama merangkumi kerosakan bebola pateri, bebola pateri tertanggal dan pengoksidaan bebola pateri manakala yang kedua tidak dapat ditentukan sama sekali melainkan GJB548B-2005 digunakan sebagai rujukan.
• Kerosakan Bebola Pateri dan Calar Plat Penutup
Kerosakan bebola pateri dan calar pada plat penutup kebanyakannya berlaku akibat ketidakpadanan dengan soket yang telah menua, yang seterusnya membawa kepada suhu tinggi dan penuaan komponen.
Soket ujian untuk pembungkusan BGA terdapat dalam dua jenis: jenis jarum halus dan jenis cakar. Soket ujian jenis jarum halus mempunyai bentuk hujung jarum sebagai kaedah sentuhan antara bebola pateri dan soket, iaitu jenis titik-ke-bebola. Jenis soket ini cenderung menyebabkan kesan titik jarum pada bebola pateri dan hujung jarum mudah berubah bentuk selepas penggunaan jangka panjang, yang seterusnya menyebabkan kerosakan pada bebola pateri. Soket jenis cakar ialah soket yang memeluk keseluruhan bebola pateri di dalam takungan ujian. Jenis soket ini cenderung menyebabkan lelasan yang kemudian membawa kepada hentaman yang berlaku di bahagian periferi bebola pateri akibat lelasan pada takungan ujian. Ringkasnya, kedua-dua soket jenis jarum halus dan soket jenis cakar akan menyebabkan kerosakan pada bebola pateri selepas penggunaan jangka panjang.
• Bebola Pateri Tertanggal
Kejatuhan bebola pateri tergolong dalam fenomena tidak sengaja dan kegagalan selalunya berlaku pada permukaan bersalut nikel atau permukaan bersalut emas. Kejatuhan bebola pateri mungkin berkaitan dengan permukaan pad seperti pencemaran dan pengoksidaan nikel. Dalam proses pematerian aliran semula, lekatan antara pes pateri dan pad tidak baik, menyebabkan bebola pateri tertanggal semasa ujian kelembapan. Satu lagi kemungkinan punca kejatuhan bebola pateri berkaitan dengan ketebalan salutan emas pada permukaan pad kerana emas yang terlalu tebal dan timah cenderung membentuk aloi logam rapuh, lalu menyebabkan bebola pateri tertanggal.
• Pengoksidaan Bebola Pateri
Pengoksidaan bebola pateri jarang berlaku semasa penapisan pertama untuk pemeriksaan kualiti pada komponen pakej BGA. Semakin lama bebola pateri terdedah kepada udara, semakin mudah pengoksidaan akan berlaku. Akibatnya, pengoksidaan bebola pateri biasanya berlaku dalam proses penapisan kedua. Oleh itu, adalah sangat penting untuk mengelakkan bebola pateri daripada teroksida apabila melibatkan kawalan kualiti komponen BGA.
Bagaimana Melaksanakan Kawalan Kualiti pada Komponen BGA?
• IQC yang ketat
Pemeriksaan visual adalah sesuatu yang tidak dapat dielakkan untuk IQC (kawalan kualiti masuk) pada mana-mana komponen, termasuk BGA. Komponen BGA memerlukan pemeriksaan 100% dengan bebola pateri diperiksa 100% di bawah mikroskop, yang amat diperlukan terutamanya untuk komponen BGA selepas penapisan kedua kerana komponen BGA yang sedia untuk penapisan kedua melalui tempoh masa yang panjang, yang berkemungkinan menyebabkan bebola pateri teroksida. Pemeriksaan visual digunakan untuk mengesahkan kelayakan rupa bentuknya. Selain itu, komponen BGA menerima perlindungan yang tidak mencukupi semasa proses pengangkutan, menyebabkan kerosakan bebola pateri dan bebola pateri tertanggal.
• Kawalan Proses
Perlindungan bebola pateri adalah penting semasa proses penapisan komponen BGA. Untuk melindungi bebola pateri dengan lebih baik daripada mengalami kerosakan, langkah-langkah berikut boleh diambil.
a. Operasi Standard
Prinsip operasi piawai komponen BGA harus digubal dengan kawalan lapangan komponen BGA yang diperkukuh.
b. Perlindungan
1) Anti-pengoksidaan: Semua komponen BGA dan soket ujinya hendaklah diletakkan di dalam kabinet nitrogen semasa fasa ujian untuk melambatkan pengoksidaan bebola pateri dan soket.
2) Perlindungan Bebola Pateri: Pembalikan komponen BGA hendaklah dilakukan melalui palet khas dan buih anti-statik yang dapat menjamin perlindungan fizikal komponen BGA semasa pembalikan.
c. Uji Prototaip
Soket perlu dijalankan sebelum setiap kali ujian dengan 1 hingga 2 sampel diuji untuk mengesahkan sama ada calar berlaku pada plat penutup dan kerosakan wujud pada bebola pateri. Apabila tiada keabnormalan diperiksa, ujian boleh diteruskan. Apabila keabnormalan dikesan, ujian tidak boleh diteruskan melainkan soket dibaiki.
d. Penilaian dan Pemeriksaan Jangka Hayat Soket
Semua soket mempunyai jangka hayat masing-masing dan kualiti komponen akan berkurangan dengan ketara apabila jangka hayat tersebut melebihi had, sebab itulah penilaian jangka hayat komponen BGA amat penting. Selepas soket mula dihasilkan, jangka hayatnya perlu dinilai dan pemeriksaan perlu dilaksanakan sebelum jangka hayat komponen BGA dicapai. Jumlah ujian perlu dianggarkan sebelum ujian seterusnya. Pemeriksaan perlu dijalankan sebelum dan selepas ujian ke atas soket dan komponen untuk memastikan tiada kecacatan rupa berlaku akibat isu yang berkaitan dengan soket.
e. Kawalan Kualiti
Kualiti harus ditekankan sejak awal. Pertama, publisiti dan pelaksanaan berkaitan kualiti serta pendidikan kualiti perlu disampaikan kepada semua pengurus dan pekerja barisan hadapan untuk memastikan semua kakitangan dapat menyedari semua isu sedia ada dan isu yang mudah dikenal pasti supaya masalah kualiti tidak akan berulang akibat publisiti dan pelaksanaan yang tidak mencukupi. Seterusnya, latihan perlu dijalankan kepada pekerja barisan hadapan dengan operasi yang diseragamkan bagi meminimumkan kehilangan kualiti akibat operasi yang tidak sesuai. Akhir sekali, kedua-dua pemeriksaan kualiti dan maklum balas kualiti juga diperlukan. Statistik maklumat kualiti dan maklum balas kualiti perlu dilaporkan. Kandungan yang dilaporkan termasuk statistik data, masalah kelompok, potensi bahaya kualiti dan cadangan mengenai kawalan kualiti, yang semuanya akan disediakan kepada pelanggan sebagai maklumat yang boleh dipercayai dan bahan rujukan untuk jabatan atasan bagi peniruan langkah-langkah pengurusan mereka.
Selain itu, audit dalaman dan pemeriksaan pemantauan hendaklah dijalankan secara aktif dalam sistem kualiti. Kawalan kualiti perlu dimulakan dari awal dengan sumber pembelian dikawal dengan ketat dan pautan utama diberi penekanan. Setiap kali isu praktikal didedahkan, langkah penambahbaikan berterusan hendaklah dikekalkan.
PCBCart menyediakan IQC yang menyeluruh dan ketat ke atas komponen yang dibeli
Mematuhi sistem pengurusan rantaian bekalan yang ketat, PCBCart melaksanakan IQC yang menyeluruh dan ketat ke atas komponen yang dibeli. Berbekalkan lebih daripada 20 tahun pengalaman dalam industri ini, PCBCart telah mengekalkan hubungan kerjasama jangka panjang dengan sejumlah besar pengeluar dan pengedar komponen elektronik yang sah. Setiap satu komponen mesti diperiksa sebelum PCBA yang tulen.
Perlu seseorang untuk membeli komponen untuk anda?Hubungi kamiuntuk sebut harga PERCUMA!
Minta Sebut Harga Perhimpunan BGA Anda Sekarang
Sumber yang Berguna
•Perkhidmatan Sumber Komponen Berkualiti Terjamin daripada PCBCart
•Perkhidmatan Fabrikasi PCB Ciri Penuh daripada PCBCart
•Perkhidmatan Perhimpunan PCB Turnkey Lanjutan daripada PCBCart
•Keperluan pada BOM untuk Memastikan Sebut Harga Komponen yang Pantas dan Tepat
•Selamat Tinggal kepada Komponen Elektronik Palsu
