สี่ขั้นตอนในการรู้จัก BGA

รู้สึกเวียนหัวเมื่อต้องเผชิญกับคำย่อสั้น ๆ บางคำ เช่น SMT, LED, CMRR, CCD หรือแม้แต่แผงวงจรพิมพ์คำย่อสั้น ๆ เหล่านี้ทำให้การสื่อสารของเราเป็นเรื่องง่าย สะดวก และรวดเร็ว แต่บางครั้งก็ทำให้เราหลงลืมความหมายของมันได้อย่างรวดเร็ว บทความนี้จะมาแบ่งปันข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับ BGA

BGA คืออะไร?

ย่อมาจากตะแกรงตะกั่วแบบบอลรูปลักษณ์ของมันมีที่มาจากความคาดหวังของผู้คนที่มีต่อผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งมีฟังก์ชันหลากหลาย ประสิทธิภาพสูง ขนาดเล็ก และน้ำหนักเบา เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ ตลาดจึงต้องการชิปวงจรรวม (IC) ที่มีความซับซ้อนแต่มีขนาดเล็ก ซึ่งท้ายที่สุดสามารถเพิ่มความหนาแน่นของขาเชื่อมต่อ (I/O) ในการบรรจุภัณฑ์ได้ ด้วยเหตุนี้ วิธีการบรรจุภัณฑ์ที่มีความหนาแน่นสูงและมีต้นทุนต่ำจึงเป็นที่ต้องการอย่างมาก โดยที่ BGA เป็นหนึ่งในวิธีการดังกล่าว

โดยพื้นฐานแล้ว BGA เป็นรูปแบบหนึ่งของเทคโนโลยีการติดตั้งแบบผิวหน้า (SMT)หรือเป็นประเภทหนึ่งของบรรจุภัณฑ์แบบติดตั้งบนพื้นผิวสำหรับวงจรรวม (ICs) โดยปกติแล้ว บรรจุภัณฑ์แบบติดตั้งบนพื้นผิวทั่วไปจะใช้ด้านข้างของบรรจุภัณฑ์ในการเชื่อมต่อ ทำให้มีพื้นที่จำกัดสำหรับขาเชื่อมต่อ อย่างไรก็ตาม บรรจุภัณฑ์แบบ BGA จะใช้ด้านล่างในการเชื่อมต่อและสามารถจัดสรรพื้นที่ได้มากขึ้นสำหรับการเชื่อมต่อ ซึ่งทำให้สามารถรองรับความหนาแน่นสูงของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และประสิทธิภาพสูงของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ได้

ข้อดีของ BGA

1.การใช้พื้นที่บนแผงวงจรพิมพ์อย่างมีประสิทธิภาพสูงการใช้แพ็กเกจแบบ BGA หมายความว่าการมีส่วนร่วมของชิ้นส่วนน้อยลงและขนาดพื้นที่ติดตั้งที่เล็กลงยังช่วยประหยัดพื้นที่บนแผงวงจรพิมพ์แบบกำหนดเอง ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พื้นที่ของแผงวงจรพิมพ์ได้อย่างมาก

2.การเพิ่มประสิทธิภาพทางความร้อนและไฟฟ้าเนื่องจากขนาดที่เล็กของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่ใช้แพ็กเกจแบบ BGA ทำให้การระบายความร้อนทำได้ง่ายขึ้น เมื่อเวเฟอร์ซิลิคอนถูกติดตั้งไว้ด้านบน ความร้อนส่วนใหญ่สามารถถ่ายเทลงด้านล่างไปยังตะแกรงบอลได้ เมื่อเวเฟอร์ซิลิคอนถูกติดตั้งไว้ด้านล่าง ด้านหลังของเวเฟอร์ซิลิคอนจะเชื่อมต่อกับด้านบนของแพ็กเกจ ซึ่งถือว่าเป็นหนึ่งในวิธีการระบายความร้อนที่ดีที่สุด แพ็กเกจแบบ BGA ไม่มีขาพินที่อาจงอหรือหักได้ ทำให้มีความเสถียรเพียงพอที่จะรับประกันสมรรถนะทางไฟฟ้าในระดับขนาดใหญ่ได้

3.การเพิ่มผลผลิตในการผลิตโดยอิงจากการปรับปรุงกระบวนการบัดกรีแผ่นรองแพ็คเกจ BGA ส่วนใหญ่มักมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ซึ่งทำให้การบัดกรีบนพื้นที่ขนาดใหญ่ทำได้ง่ายและสะดวก ดังนั้นความเร็วในการผลิตแผงวงจรพิมพ์เพิ่มขึ้นพร้อมกับผลผลิตการผลิตที่ดีขึ้น นอกจากนี้ ด้วยแผ่นบัดกรีที่มีขนาดใหญ่ขึ้น จึงสะดวกต่อการทำงานแก้ไขซ่อมแซม

4.โอกาสความเสียหายน้อยลงขา BGA ประกอบด้วยลูกบอลบัดกรีแข็งที่ไม่สามารถเสียหายได้ง่ายในระหว่างกระบวนการทำงาน

5.ต้นทุนต่ำข้อดีทั้งหมดที่แสดงไว้ข้างต้นล้วนมีส่วนช่วยลดต้นทุน การใช้พื้นที่บนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) อย่างมีประสิทธิภาพสูงช่วยให้ประหยัดวัสดุได้ ขณะเดียวกัน การเพิ่มประสิทธิภาพด้านการกระจายความร้อนและสมรรถนะทางไฟฟ้าก็ช่วยรับประกันคุณภาพของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และลดโอกาสการเกิดข้อบกพร่อง

ตระกูล BGA

BGA แบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ PBGA (plastic ball grid array), CBGA (ceramic ball grid array) และ TBGA (tape ball grid array)
•PBGAโดยปกติแล้วจะใช้ลามิเนตเรซิน BT/ไฟเบอร์กลาสเป็นวัสดุฐาน และใช้พลาสติกเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ ลูกบอลบัดกรีสามารถแบ่งออกได้เป็นแบบมีสารตะกั่วและแบบปลอดสารตะกั่ว โดยไม่จำเป็นต้องใช้บัดกรีชนิดอื่นในการเชื่อมต่อระหว่างลูกบอลบัดกรีกับตัวแพ็กเกจ
•CBGACBGA มีประวัติยาวนานที่สุดในบรรดา BGA ทั้งสามประเภท วัสดุของแผ่นรองเป็นเซรามิกหลายชั้น ฝาครอบโลหะถูกบัดกรีเข้ากับแผ่นรองด้วยการใช้บัดกรีแพ็กเกจเพื่อปกป้องชิป ขา และแผ่นรอง บัดกรียูเทคติกทนความร้อนสูงถูกใช้เป็นวัสดุของลูกบอลบัดกรี
•TBGATBGA เป็นโครงสร้างที่มีโพรงภายใน มีการเชื่อมต่อระหว่างชิปและซับสเตรตอยู่สองประเภท ได้แก่ การเชื่อมต่อแบบบัดกรีกลับด้านและการเชื่อมต่อแบบลวดนำสัญญาณ

ตารางต่อไปนี้แสดงการเปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียระหว่าง BGA ทั้งสามประเภทนี้

ขั้นตอนที่ 4: การตรวจสอบ BGA

การตรวจสอบด้วยเอกซเรย์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการตรวจสอบคุณภาพของ BGA โดยใช้รังสีเอกซ์เป็นแหล่งกำเนิด เพื่อตรวจสอบคุณลักษณะที่ซ่อนอยู่ของวัตถุหรือผลิตภัณฑ์เป้าหมาย ต่อไปนี้คือพารามิเตอร์การตรวจสอบหลัก 4 ประการที่ได้จากเทคโนโลยีเอกซเรย์แลมิโนกราฟี:
•ตำแหน่งกึ่งกลางจุดบัดกรีตำแหน่งสัมพัทธ์ของจุดศูนย์กลางรอยบัดกรีสามารถสะท้อนให้เห็นถึงตำแหน่งของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์บนแผ่นรอง PCB
•รัศมีจุดบัดกรีการวัดรัศมีของจุดบัดกรีจะแสดงจำนวนของบัดกรีในจุดบัดกรีบนเลเยอร์เฉพาะ การวัดรัศมีบนเลเยอร์แผ่นรองบัดกรีบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่เกิดขึ้นในกระบวนการพิมพ์ครีมประสานและการปนเปื้อนของแผ่นรองบัดกรี การวัดรัศมีบนเลเยอร์ระดับบอลบ่งชี้ถึงปัญหาความเรียบเสมอกันของจุดบัดกรีที่เกี่ยวข้องกับชิ้นส่วนหรือแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่สูงเกินระดับ
•ความหนาของบัดกรีบนแต่ละลูปที่ได้โดยมีจุดเชื่อมบัดกรีเป็นศูนย์กลาง: การวัดความหนาของลูปแสดงให้เห็นการกระจายตัวของบัดกรีในข้อต่อบัดกรี พารามิเตอร์นี้ใช้ในการประเมินความชื้นและการมีอยู่ของโพรงอากาศ
•ความเบี่ยงเบนจากรูปทรงกลมมันแสดงถึงความสม่ำเสมอของการกระจายตัวของบัดกรีรอบข้อต่อบัดกรี การจัดวางตำแหน่งอัตโนมัติ และความชื้น

พารามิเตอร์ทั้งสี่ที่ตรวจสอบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการกำหนดความสมบูรณ์ของโครงสร้างจุดบัดกรี และเพื่อทำความเข้าใจประสิทธิภาพของแต่ละขั้นตอนในกระบวนการประกอบ BGA การทราบข้อมูลที่ได้จากกระบวนการประกอบ BGA และความสัมพันธ์ระหว่างการตรวจสอบทางกายภาพเหล่านี้ สามารถช่วยหยุดการคลาดเคลื่อนและปรับปรุงกระบวนการผลิตเพื่อขจัดข้อบกพร่องได้ นอกจากนี้ การตรวจสอบด้วยเอกซเรย์แบบเลมิโนกราฟียังสามารถใช้ระบุข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นในทุกขั้นตอนของกระบวนการประกอบ BGA ได้อีกด้วย

PCBCart ให้บริการประกอบแผงวงจรพิมพ์ BGA ที่คุ้มค่า

PCBCart ให้บริการประกอบ BGA ในอุตสาหกรรมการประกอบแผงวงจรพิมพ์มานานกว่าสองทศวรรษด้วยอุปกรณ์วางชิ้นส่วน BGA ที่ล้ำสมัย กระบวนการประกอบ BGA มาตรฐาน และอุปกรณ์ทดสอบเอ็กซเรย์ คุณจึงมั่นใจได้ว่าเราจะผลิตแผงวงจร BGA ของคุณด้วยคุณภาพสูงและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม เราสามารถจัดการกับ BGA ได้ทุกประเภท และสามารถวาง BGA ที่มีระยะพิทช์ขั้นต่ำ 0.4 มม. บนแผงวงจร PCB ได้.

อยากรู้หรือไม่ว่าค่าใช้จ่ายในการประกอบแผ่น PCB แบบ BGA ของคุณเป็นเท่าไร? คลิกปุ่มด้านล่างเพื่อส่งไฟล์ออกแบบ PCB ของคุณมาให้เรา เราจะเสนอราคาให้ภายใน 48 ชั่วโมง หากคุณต้องการพูดคุยเกี่ยวกับโปรเจกต์ของคุณกับวิศวกรของเราก่อน เพียงส่งข้อความถึงเราได้ที่หน้านี้เราจะตอบกลับในไม่ช้า

คำขอราคาเซอร์วิสประกอบ PCB แบบ BGA ฟรี

แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์
•แนะนำบริการประกอบวงจรของ PCBCart
•ความสำคัญของเทคโนโลยีการตรวจสอบด้วยเอกซเรย์
•6 วิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดต้นทุนการประกอบ PCB โดยไม่ลดทอนคุณภาพ