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Assemblage BGA

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Assemblage de matrice de grille à billes : le guide ultime

Assemblage de matrice de grille à billes

Aujourd'hui, vous allez en apprendre davantage sur l'assemblage de réseau de grille à billes en tant que SMT populaire dans l'assemblage de PCB.

Je vais vous expliquer sa définition, son contexte, ses mérites, ses démérites, sa classification et le processus d'assemblage.

Nous allons également voir comment vous pouvez tester le BGA PCB.

Et ce n'est pas tout ...

Vous apprendrez également comment choisir une machine d'assemblage BGA et les principales applications de la technique d'assemblage BGA.

Commençons donc par définir Ball Grid Array.

Chapitre 1 : Qu'est-ce que Ball Grid Array ?

La grille à billes est un type d'emballage à montage en surface. Il est utilisé dans les circuits intégrés pour monter en permanence des dispositifs tels que des microprocesseurs.

Regardez ceci:

Assemblage BGA

Assemblage BGA

1.1. Origines

BGA date de 1989 lorsque Motorola et Citizen a développé un BGA en plastique.

Plus tard, ils ont été utilisés pour emballer des bijoux et d'autres appareils électroniques comme la radio et les téléphones portables, entre autres.

BGA a rencontré des défis, tout comme de nombreuses nouvelles technologies, mais au fil du temps, des solutions à ces défis ont été trouvées.

La découverte des réponses à ces défis a favorisé la fiabilité des boîtiers BGA car une inspection de haute qualité est désormais garantie.

Chapitre 2 : Avantages du Ball Grid Array.

Quel est l'avantage d'utiliser Ball Grid Array ?

Comme tout autre Assemblage de PCB package, BGA a ses avantages et ses inconvénients. Lorsque vous choisissez BGA, vous devez prendre en considération ses avantages et ses inconvénients.

Vous trouverez ci-dessous quelques raisons clés pour lesquelles nous pouvons choisir de développer un appareil utilisant la technique d'assemblage BGA.

Assemblage PCB BGA

Assemblage PCB BGA

  • Haute densité

Parce que plus de boules de soudure sont utilisées dans l'assemblage de grille de boules, la connexion entre les boules augmente, créant une densité de connexions plus élevée.

De nombreuses billes de soudure sont utilisées, ce qui, à son tour, réduit l'espace sur le circuit imprimé.

Cela donne au BGA une capacité exceptionnelle à conduire la chaleur ; par conséquent, une meilleure qualité des appareils est créée via BGA.

La caractéristique de haute densité du boîtier BGA lui permet d'être utilisé dans l'assemblage de dispositifs qui doivent avoir des performances à haute vitesse.

  • Facile à assembler et à gérer

Il est plus facile d'assembler et de gérer le BGA sur le circuit imprimé que dans d'autres techniques d'assemblage de PCB.

En effet, les billes de soudure sont directement utilisées pour souder le boîtier sur le circuit imprimé.

Nous plaçons simplement les boules de soudure et les fondons simultanément à l'aide d'une mèche à souder. En quelques secondes, un joint est créé.

  • Les billes de soudure s'alignent

Au fur et à mesure que nous soudons, les billes de soudure s'alignent pendant le processus de soudure.

En raison de l'utilisation élevée de l'espace sur la carte de circuit imprimé, les billes de soudure s'alignent sous la carte.

Nous pouvons mieux le voir lorsque nous regardons la carte de circuit imprimé du côté opposé.

Avec BGA, l'ensemble du circuit imprimé est utilisé. Étant donné que les trous traversants du plateau sont alignés, toutes les boules apparaîtront alignées.

  • Résistance thermique inférieure

En plus de cela, le boîtier BGA et la carte de circuit imprimé ont une résistance thermique inférieure.

Cela permet une dissipation qui aide à empêcher la surchauffe de l'appareil.

La surchauffe du BGA n'est pas bonne car elle peut parfois endommager d'autres composants de la carte autres que les billes de soudure.

La qualité de résistance thermique inférieure du BGA aide à minimiser ces dommages particuliers.

  • Meilleure conductivité électrique

En raison d'un chemin plus court entre la puce et le circuit imprimé, le BGA offre une meilleure conductivité électrique. Lors du soudage des boules, il ne reste aucun trou traversant.

Cela signifie que les billes de soudure et les autres composants occupent tout le circuit imprimé. Les places vacantes sont donc réduites.

Chapitre 3 : Inconvénients du BGA

Ball Grid Array Assembly a aussi ses défauts comme toute autre technique d'assemblage.

Les inconvénients de l'utilisation de BGA sont expliqués ci-dessous.

Assemblage de composants BGA

Assemblage de composants BGA

· Réaction négative

Lorsqu'un PCB BGA se plie, il subit une réponse négative de la carte de circuit imprimé. Ces réactions négatives sont parfois appelées stress.

Lorsqu'il y a des contraintes dans les joints, ils peuvent développer des fissures qui peuvent endommager certains composants de la carte.

Par conséquent, il faut beaucoup de soin pour souder les billes le plus précisément possible si l'on souhaite de bons résultats.

Pour réduire cette contrainte, la soudure commence par attacher les boules de soudure sans serrer jusqu'à ce que l'inspection ait confirmé la bonne qualité du joint.

  • Difficulté d'inspection

L'un des défis de l'utilisation de BGA est la difficulté d'inspecter le package BGA. En effet, les billes de soudure sont placées très proches les unes des autres.

Lorsqu'ils sont proches les uns des autres, il est difficile d'effectuer une inspection conjointe appropriée des boîtiers BGA.

De ce fait, il n'est pas aisé d'identifier si le dispositif assemblé présente des revers.

Sans l'utilisation de machines avancées comme les machines à rayons X, l'inspection est difficile.

  • BGA est cher

L'équipement pour emballer le BGA est coûteux. Par exemple, une machine à rayons X utilisée pour inspecter le boîtier BGA est très coûteuse.

La soudure à la main peut être utilisée même si elle s'est avérée très difficile et peu fiable.

Si nous choisissons de monter une carte de circuit imprimé à l'aide du boîtier BGA, nous devons être prêts à en assumer le coût.

Cela nécessite que vous utilisiez un fer à souder doté d'un thermostat, ce qui est également très coûteux.

Ainsi, pour des appareils de meilleure qualité, plus fins et de haute qualité, le coût de fabrication augmentera.

Par conséquent, en général, l'assemblage de BGA est coûteux pour les fabricants ; même si les appareils qui y sont emballés ont de meilleures performances.

  • Les connexions BGA peuvent parfois ne pas être fiables

Parce que les billes de soudure ne se plient pas, lorsqu'il y a des vibrations, les joints de soudure développent des fissures entre les joints.

Pour cette raison, vous devez commencer par fixer les boules de manière lâche et les rendre fermes et solides plus tard lors des étapes finales de la soudure.

En plus de cela, les connexions BGA peuvent être considérées comme non fiables en raison de la nature compliquée de l'inspection.

Cependant, diverses machines sont actuellement en place pour inspecter minutieusement les défauts de la carte s'il y en a.

Chapitre 4 : Types de BGA

Il existe différents types de BGA.

Ces différences résultent de la manière dont le package d'assemblage BGA est développé.

Vous trouverez ci-dessous certains des types d'assemblage BGA couramment utilisés.

4.1. Moulded Array Process Ball Grid Array

Avec MAPBGA, des billes de soudure sont utilisées pour monter le réseau électrique sur la surface du circuit imprimé.

Cela permet l'alignement des billes de soudure sur le circuit imprimé où elles sont moulées ensemble.

MAPBGA

MAPBGA

Ces billes de soudure une fois placées sont ensuite séparées par sciage. MAPBGA permet aux billes de soudure d'apparaître alignées une fois le montage terminé.

Une meilleure vue est accessible lorsque vous la regardez du côté opposé du tableau. Il utilise une boule de soudure pour la connectivité électrique.

N'oubliez pas que les joints de soudure sont formés sous l'emballage.

Il est conseillé d'effectuer l'inspection en utilisant soit machine à rayons-X or Loupe optique.

Cela aidera à découvrir s'il y a un court-circuit sur l'emballage.

Certaines des lacunes ont été identifiées lors de l'utilisation du processus de matrice moulée BGA.

Par exemple, une partie de la pâte à souder et des billes de soudure peuvent fondre mais ne pas se joindre.

Un autre défaut qui a été découvert dans MAPBGA est que la pâte à souder et la boule de soudure fusionnent lors de la refusion à partir d'une mauvaise impression de pâte.

MAPBGA n'est pas recommandé pour la réparation car il peut endommager d'autres composants de la carte.

Au lieu de cela, nous pouvons retravailler. Ici, l'ensemble du dispositif est retiré puis remplacé par un nouveau.

Un bon remaniement pour MAPBGA comprend six étapes pour que nous obtenions de bons joints.

Ces étapes comprennent la préparation des outils, le retrait de l'ensemble du boîtier, la remise en état du site, l'impression de la pâte à braser, le remontage du boîtier et la soudure par refusion.

4.2. Tableau de grille à billes en plastique

Il s'agit d'une carte imprimée standardisée ou d'un circuit imprimé qui est utilisé pour construire des modules. Sa surface est mince. Il est d'environ > than0.03 pouces.

Réseau de grille à billes en plastique

Réseau de grille à billes en plastique

Une puce et la surface où la soudure a lieu sont connectées à l'aide de fils. Même s'il en est ainsi, un dé de six côtés de la Flip-chip peut toujours être directement connecté au PBGA.

Il peut s'agir de 2 ou 4 couches de substrats. Il est généralement laminé à l'aide de substrats en cuivre

4.3. Tableau de grille de boule de bande

Contrairement à l'ancien BGA, le TBGA peut facilement se plier, est plus léger et offre un meilleur contenu pour les fabricants électriques.

Réseau de grille de boule de bande

Réseau de grille à boules de ruban - Photo avec l'aimable autorisation de : PCB CART

Les PCB Tape Ball Grid Array ne se fracturent pas car ils ne développent pas de contraintes. Ils sont flexibles et peuvent facilement se plier.

En raison de cette caractéristique, il est préféré par les fabricants d'appareils électriques qui assemblent des appareils plus légers.

4.4. Paquet à paquet BGA

Ici, les liens associés sont moulés sur le circuit imprimé. La logique détachée est ensuite moulée verticalement avec le Ball Grid Array.

Colis sur colis BGA

Paquet sur paquet BGA – Courtoisie photo : Wikimedia

Plusieurs boîtiers peuvent être montés les uns sur les autres et séparés à l'aide d'une surface normalisée pour indiquer les signaux entre les boîtiers.

Les circuits intégrés sont utilisés pour assembler des packages logiques discrets verticaux et mémoire BGA.

Par exemple, les appareils photo numériques, les téléphones portables et les assistants numériques personnels sont emballés à l'aide de la technique d'assemblage Package on Package BGA.

Le PBGA a été largement utilisé dans seulement deux configurations. Ceux-ci inclus:

  • Empilement de mémoire pur où seulement deux modules de mémoire ou plus sont réunis
  • Paquet logique mixte où le paquet de mémoire est placé en haut et la logique qui est CPU est située en bas.

L'avantage de Package to Package est qu'il possède les avantages de l'emballage traditionnel et des techniques d'empilement de matrices.

Cela aide à réduire les défauts de Package to Package.

La technique Package to Package peut être utile dans les petits packages avec des connexions électriques plus courtes.

La plupart des sociétés d'ingénierie de semi-conducteurs avancées préfèrent utiliser la technologie Package to Package.

4.5. Réseaux de grille à billes en plastique thermiquement améliorés

Ce type de BGA possède un dissipateur thermique intégré qui est très important pour les appareils à dissipation thermique élevée.

BGA thermoconducteur

BGA thermoconducteur – Photo courtoisie : Refroidissement de l'électronique

Par exemple, télévision, automobile et autres appareils électroniques industriels.

Ce Ball Grid Array en plastique thermiquement amélioré aide à réguler la chaleur afin que les billes de soudure ne surchauffent pas.

Une surchauffe peut provoquer des joints secs, des fissures des joints et des dommages aux autres composants de la carte.

4.6. Micro-BGA

C'est également l'un des types d'emballage Ball Grid Array. Il est principalement composé de dimensions de 0.04 millimètre entre les billes de soudure.

Parfois, les mesures entre les boules sont inférieures à 0.04 mm.

En raison de cet emballage plus serré des balles, l'ensemble du paquet est minimisé.

Les boîtiers Micro BGA placés plus près les uns des autres améliorent l'efficacité de l'utilisation du circuit imprimé.

Chapitre 5 : Comment fonctionne le processus d'assemblage BGA ?

Le processus d'assemblage BGA peut également être appelé profilage thermique. Le profil thermique est très critique dans le processus d'assemblage des PCB.

Un profil thermique efficace est obtenu en tenant compte de la taille du BGA et des billes BGA. Ceux-ci peuvent être au plomb ou sans plomb.

Processus d'assemblage BGA

Processus d'assemblage BGA

Lorsque le profil thermique est optimisé en interne à un niveau local, il y a prévention de l'échauffement interne du BGA. Cela réduit les contraintes de joint et les défauts potentiels d'assemblage de PCB.

Lorsque les procédures de gestion de la qualité sont suivies, tout vide est maintenu en dessous de 25 %.

Pour les BGA sans plomb, un profil thermique spécial sans plomb peut être utilisé pour réduire les problèmes de billes ouvertes qui se produisent lorsque la température est basse.

D'autre part, les BGA au plomb subissent également un processus spécial au plomb qui empêche les températures élevées. Les températures élevées font que les broches deviennent plus courtes que prévu.

Actuellement, le développement de l'électronique dérive de ceux qui étaient plus lourds, plus épais et moins avancés. Ils sont devenus plus légers, plus fins et plus performants.

Les fabricants étaient confrontés à des défis tels que la fiabilité garantie, la qualité et la méthode d'inspection de l'appareil à l'époque.

Ces défis ont compromis la qualité des packages d'assemblage BGA jusqu'à ce que des solutions à ces défis soient trouvées.

Par conséquent, tous les fabricants veulent connaître ces solutions qui sont essentielles au succès de la fabrication de tous les appareils.

L'assemblage de BGA comprend:

  • Reprise BGA
  • Reballage BGA

Honnêtement, l'assemblage BGA nécessite une grande précision.

En effet, une fois montés, ils deviennent permanents et ne peuvent être que retravaillés. Alors laissez-moi vous expliquer le processus d'assemblage du BGA.

L'assemblage BGA se fait par remaniement BGA et reballage BGA. Examinons-les séparément de manière plus détaillée.

5.1. Reprise BGA

Retravailler le BGA n'est pas une tâche facile à moins que vous n'ayez accès au bon équipement. Lorsqu'un problème est découvert dans un BGA, cela nécessite une reprise.

La procédure suivante est utilisée lors de la reprise du BGA :

Figure 10 Refonte du BGA - Photo avec l'aimable autorisation du Circuit Technology Center

  • Le chauffage du BGA peut être fait pour faire fondre les soudures en dessous. Vous devez vous assurer que lorsque vous chauffez le BGA, les autres composants de la carte n'ont que peu ou pas d'effet. S'ils sont chauffés, ils peuvent être détruits.
  • Avant de commencer le remontage du BGA, il faut commencer par enlever tous les éléments.
  • Assurez-vous que le site est prêt pour les nouveaux travaux
  • Après avoir nettoyé le site, appliquez la pâte à souder sur la surface du circuit imprimé où vous souhaitez souder les nouvelles billes.
  • Changez tous les anciens BGA et utilisez les nouveaux à la place.

Vous devez avoir tous les outils nécessaires pour les retouches. Ceux-ci incluent une carte de circuit imprimé, un fer à souder, une aide manuelle, des pinces coupantes, des pinces à bec fin et une ventouse à souder.

Tous ces outils doivent être disponibles pour que les retouches soient effectuées avec succès. Ces outils comprennent :

5.2. Outils utilisés pour la soudure

Pour que la soudure soit effectuée, il doit y avoir des outils spécifiques qui doivent être utilisés afin d'obtenir les joints souhaités.

Pour cette raison, nous avons différents outils utilisés pendant le processus de soudure. Parmi eux figurent :

Fer à souder

Ils existent en différentes tailles et pour différentes spécifications. Leur coût est également différent. Vous pouvez donc choisir celui que vous pouvez vous permettre d'acheter.

Le choix d'un fer à souder peut également être influencé par le type de travail que vous souhaitez effectuer. Un autre facteur est la surface et la taille du travail que vous avez l'intention de faire.

Par exemple, pour les appareils fins et plus petits, vous pouvez choisir d'utiliser des fers à souder plus petits.

Certains fers à souder ont un contrôleur de température intégré tandis que d'autres n'ont pas ce composant.

Pour ceux qui n'ont pas de contrôleur de température, l'effet de refroidissement se produit lorsque les joints de soudure sont exposés à l'air.

D'autre part, le fer à souder qui a un contrôleur de température intégré a un thermostat qui contrôle la température.

Spécifications du fer à souder.

Parce qu'il existe de nombreux fers à souder sur le marché, il est devenu difficile d'en choisir un. Certains sont coûteux tandis que d'autres sont moins coûteux.

D'autres sont grands tandis que d'autres sont de petite taille.

Néanmoins, vous devez en choisir un à utiliser. Un bon fer à souder a des caractéristiques spécifiques qui y sont gravées. Voici quelques-unes des fonctionnalités :

a)Taille

Le choix de la taille de fer appropriée dépend de l'appareil et de la nature de la surface de la planche sur laquelle vous avez l'intention de travailler.

Par exemple, le travail fin ne permet que l'utilisation de fers plus petits. En revanche, des appareils moins délicats peuvent être réalisés à l'aide de gros fers à souder.

b) Utilisation du pouvoir

À 40 watts, les fers non contrôlés en température sont capables de générer de bons joints.

Cela peut être fait pour les appareils lourds. Pour les petits travaux fins, un watt entre 15 et 25 peut également produire un bon joint.

c)Tension

Le Royaume-Uni et les États-Unis fabriquent des fers à souder de 230 VAC et 115 VAC respectivement. Cependant, certains fers peuvent utiliser aussi peu que 12 V.

d)Contrôle de la température

Comme nous l'avons vu précédemment, les fers moins chers n'ont pas de capacité intégrée à contrôler la température.

Les fers coûteux ont un thermostat intégré qui régule la chaleur en fonction des réglages de l'utilisateur. Vous pouvez le régler au niveau de chaleur que vous désirez.

e)Protection antistatique

L'électricité statique peut détruire certains composants lors de la soudure. Il est donc primordial de se demander si le fer que vous achetez possède une protection antistatique.

f) Tenez-vous debout

Lors de la soudure, vous êtes censé avoir un support. Ce stand doit être bien protégé.

g)Entretien

Il est très important pour quelqu'un d'acheter un fer à souder qui a des pièces de rechange afin qu'il puisse y avoir une réparation du fer à l'avenir.

Le foret à souder nécessite un remplacement régulier car il ne dure pas longtemps, bien que le fer lui-même puisse être utilisé pendant de nombreuses années.

Même pour les fers à souder coûteux, il est essentiel d'être sûr d'obtenir les pièces de rechange une fois qu'un remplacement est demandé.

Pince coupante

Les pinces coupantes peuvent être choisies en fonction de l'endroit où elles seront utilisées. Les pinces coupantes plus petites sont principalement utilisées pour les travaux plus fins sur les circuits imprimés.

Au contraire, les fraises plus grandes sont utilisées pour les travaux généraux. Les petits coupe-fils s'endommagent lorsqu'ils sont utilisés pour couper des fils dans de gros travaux généraux.

Contrairement à cela, les coupeurs plus grands ne font pas de coupes nettes pour les cartes de circuits imprimés.

Coupe-fil

Coupe-fil

Par conséquent, il est recommandé d'utiliser de petites pinces coupantes pour les travaux petits et fins, tandis que les grandes pinces coupantes doivent être utilisées pour les gros travaux généraux.

Si cela est suivi, des appareils de qualité sont fabriqués et la maintenance des outils de soudage BGA est gérée sur le long terme.

Pinces

Des pinces à bec fin plus petites sont utilisées pour travailler sur les circuits imprimés généraux. Si vous avez un travail lourd, il est conseillé d'utiliser des pinces à bec fin plus grandes.

PincesPinces

Cela favorise la qualité et le travail soigné. N'utilisez pas de petites pinces pour les travaux lourds ou vice vasa car cela compromettrait la qualité d'un appareil.

Pinces à dénuder

Le dénudage des fils peut être effectué à l'aide de pinces coupantes, bien que les pinces à dénuder soient spécifiquement destinées à ce travail.

Pince à dénuder

Pince à dénuder

Parfois, vous pouvez utiliser des pinces coupantes car les pinces à dénuder sont coûteuses.

Bien qu'ils soient chers à l'achat, ils facilitent grandement le travail. Il est beaucoup plus facile de dénuder des fils avec des pinces à dénuder qu'avec des pinces coupantes.

Ventouse de soudure

Cet outil est utilisé pour retirer une soudure défectueuse d'un joint afin de pouvoir effectuer des retouches.

Lorsque vous souhaitez effectuer des retouches, l'un des outils les plus critiques à ce moment-là est la ventouse de soudure.

Ventouse de soudure

Ventouse de soudure

Il aide à retirer proprement et avec précision toutes les billes de soudure défectueuses en vue d'effectuer des retouches. Sans cette ventouse à souder, il peut être difficile de retirer les billes une fois qu'elles sont montées.

Titulaire

Il s'agit d'un outil utilisé pour maintenir un fil en place pendant la soudure. Il est parfois appelé "coup de main".

Il se compose d'un crocodile réglable et d'une pince crocodile aux deux extrémités. D'autres ont un verre qui grossit les fils pour une bonne visualisation pendant la soudure.

Titulaire

Titulaire

Sans ce support, trois mains sont nécessaires pour tenir la soudure, le fer et la planche. Il est donc crucial d'avoir un support pour souder avec précision et succès.

5.3. Zone de travail de soudure

C'est un facteur clé à considérer si vous avez l'intention d'avoir une retouche. Le site de réalisation de la soudure doit avoir une lumière adéquate.

Ceci permet à l'utilisateur de voir clairement les joints de soudure et les composants.

De plus, il doit y avoir une bonne ventilation. Une ventilation élevée permet aux fumées de la soudure de sortir de la pièce.

Il est nécessaire d'utiliser un ventilateur relativement petit pour nettoyer les fumées de la zone de travail.

Ne travaillez pas dans l'obscurité, dans une zone moins ventilée et à proximité d'enfants plus jeunes.

Chapitre 6 : Préparation pour le processus de brasage

Lorsque vous êtes prêt à effectuer la soudure, vous devez faire quelques préparatifs avant de pouvoir commencer.

Assemblage de la grille à billes

Assemblage de la grille à billes – Photo courtoisie : ThomasNet

  • Le nettoyage du site et des composants de la soudure est primordial avant de pouvoir se lancer dans le processus de soudure.

S'assurer que les surfaces sont propres est très important.

Essuyez la carte de circuit imprimé à l'aide d'un solvant pour éliminer toute contamination pouvant se trouver sur la surface de la carte.

Pendant ce temps, vous devez éviter de toucher la surface de la planche car cela peut la contaminer. La contamination compromet la qualité des joints.

  • Deuxièmement, à l'aide de pinces, retirez toute oxydation de la surface de la planche. Si l'oxydation n'est pas éliminée, les joints de soudure peuvent ne pas être assez bons.
  • Rendez la surface des connecteurs rugueuse. Il aide au nettoyage.

La propreté de tous les composants du BGA est essentielle car elle assure une bonne formation des joints.

  • Enfin, nettoyez les outils de soudure comme la panne à souder en les essuyant sur une éponge humide contenant un solvant.

6.1. Faire des joints de soudure

Avec une pratique régulière de la soudure, il est plus facile de réussir des joints de soudure.

Lorsque vous comprenez le processus, vous pouvez vous assurer que tous les composants requis se trouvent dans un endroit accessible.

C'est-à-dire un endroit où vous pouvez facilement les atteindre pendant le processus de soudure.

Assurez-vous de placer les composants là où ils sont exempts de contamination. C'est le seul moyen d'obtenir des joints de haute qualité.

Joint de soudure

Joint de soudure – Photo avec l'aimable autorisation : EE Times

Placez les composants en plomb dans un trou traversant d'une carte de circuit imprimé avant de commencer à souder.

  • Commencez par fixer les boules de soudure sans les serrer. Cela vous assurera d'avoir suffisamment de temps lorsque vous découvrirez qu'il y a un défaut et que vous souhaitez le supprimer.

Lorsqu'ils sont bien fixés, il sera difficile de retirer ceux qui n'ont pas été correctement fixés. Par conséquent, une fixation lâche est recommandée au stade initial.

Une fixation ferme entraîne l'endommagement d'autres composants sur la surface du circuit imprimé au moment où les composants défectueux sont retirés.

  • L'étape suivante consiste à prendre une soudure sur une panne à souder et à l'essuyer à l'aide d'une éponge humide. Lorsque vous soudez et que le fer à souder est chaud, il se salit facilement.

Un essuyage régulier du fer à souder est essentiel.

  • Placez le foret avec la soudure sur le joint et faites fondre suffisamment de soudure sur le joint. Si vous ne parvenez pas à faire fondre suffisamment de soudure sur le joint, le joint ne sera pas assez bon.
  • La soudure prend environ quelques secondes. Une fusion excessive des billes de soudure crée également un joint dur et sec, ce qui n'est pas bon non plus.

Cela peut se produire lorsque le fer à souder est placé plus longtemps sur le joint.

  • Après avoir fait le joint, retirez la panne à souder et attendez que le joint refroidisse. De cette façon, vous pourrez réaliser plusieurs joints de soudure sur le circuit imprimé.

6.2. Règles d'or de la soudure

Il existe des règles d'or de soudure qui doivent être prises en considération.

Lors de la soudure, vous devez respecter certaines règles spécifiques.

Ces règles sont très importantes car elles assurent votre sécurité en tant qu'individu et garantissent également des joints de bonne qualité.

Vous devez tenir compte de diverses considérations pour obtenir les résultats souhaités. Prends pour exemple; le fer à souder est très chaud.

Utilisez toujours des supports lorsque le fer à souder. Pendant le processus de soudure, veillez à ne pas brûler les personnes qui pourraient se trouver autour de vous avec le fer.

Il est recommandé d'éviter de souder lorsque de jeunes enfants se trouvent à proximité du site.

La propreté du fer à souder est primordiale. Lorsque le fer est chaud, il se contamine très facilement.

Utilisez une éponge humide pour nettoyer le fer régulièrement.

L'application simultanée de la soudure et du fer est très critique pour obtenir de meilleurs joints.

Placer la soudure sur le foret et la porter jusqu'au joint ne donne pas de bons joints. Par conséquent, il est conseillé d'appliquer simultanément la mèche et la soudure.

Utiliser trop de soudure compromet la qualité des joints. Faites juste fondre assez de soudure au niveau du joint. N'oubliez pas que toute tentation d'appliquer plus de soudure entraîne une mauvaise formation des joints.

Garder un fer à repasser à un endroit particulier provoque la formation de joints rigides et secs. Une fois qu'un joint est formé, détachez le fer du joint afin de permettre au joint de se refroidir.

Enfin et surtout, acquérir des compétences sur la façon de souder est très critique pour quiconque s'intéresse à la soudure d'appareils électroniques.

Assurez-vous que de bonnes articulations sont créées à chaque fois. C'est un moyen sûr de garantir le bon fonctionnement de vos circuits.

De plus, vos articulations auront fière allure.

Le respect de ces règles favorise la fiabilité des dispositifs assemblés BGA.

6.3. Types de fers à souder

Il existe deux grandes catégories de fers à souder. Ils sont illustrés ci-dessous :

Fer à repasser basique à air contrôlé

Ce type de fer n'a pas de régulateur de température. Il s'appuie sur l'air pour le contrôle de la température.

L'exposition du joint soudé à l'air facilite le refroidissement des joints pendant le processus de brasage.

De plus, ce type de fer est très bon marché et peut être utilisé pour souder une variété d'appareils.

Fer à repasser à température contrôlée

Ce type a un régulateur de température intégré. Il utilise un thermostat pour contrôler la température du bit.

Vous pouvez régler la chaleur au niveau désiré.

Il produit un bon joint. Cependant, il est très cher par rapport à celui de base.

6.4. Reballage BGA

Le reballage BGA consiste à retirer les anciennes billes de soudure, puis à les remplacer par de nouvelles. Il existe de nombreuses raisons de re-balling.

Les éléments suivants peuvent être une raison pour re-baller :

  • Lorsqu'un appareil est accidentellement retiré d'un circuit imprimé, il est nécessaire de le replacer sur la carte.
  • Lorsque l'appareil a été soudé dans le mauvais alliage, vous pouvez effectuer un reballage pour changer les billes de soudure.
  • Une autre raison du reballage est de permettre l'analyse des défaillances.

La méthode de reballage dépend de :

  • Volume de travail à entreprendre
  • Type de colis
  • Alliage placé sur la planche.

Pour les petits emballages, des outils de petite taille doivent être utilisés. En revanche, lorsque le travail implique des travaux lourds, des outils plus gros sont pertinents.

reballingreballing

Par conséquent, le retravail et le reballing impliquent tous les processus d'assemblage BGA de base.

Chapitre 7 : Capacité d'assemblage BGA

Les capacités de BGA sont nombreuses. Ce sont quelques-unes des capacités qui le distinguent des autres techniques d'emballage.

Des circuits haute densité sont créés lorsque les billes de soudure sont soudées avec précision dans les trous traversants sans aucun croisement.

Il y a un espace réduit entre les balles. Pour cette raison, il existe une haute densité de circuits sur les appareils qui ont été assemblés via BGA.

Conduction de chaleur

Les boîtiers BGA ont réduit la surchauffe. En effet, le BGA permet à la chaleur de passer du circuit intégré vers l'extérieur.

Conduction thermique dans le PCB BGA

Conduction thermique dans le PCB BGA

En raison de cette caractéristique unique, BGA est classé parmi les packages fiables.

De plus, les problèmes liés aux interférences avec les circuits sont limités lorsqu'il s'agit de l'utilisation du boîtier BGA.

Ceci est principalement dû au fait que les billes de soudure sont de plus petite taille. De ce fait, il possède une caractéristique d'inductance plus faible.

Soudure BGA

Une soudure est un matériau qui fond autour d'un joint qui après refroidissement est capable de conduire la chaleur.

La soudure est l'un des processus critiques utilisés dans la fabrication d'appareils électroniques. Il permet d'assembler électroniquement des composants électroniques.

La soudure nécessite une quantité de soudure contrôlée avec précision qui, lorsqu'elle est chauffée, fondra.

Vous devez choisir une composition et une température d'alliage de soudure. C'est le seul moyen de favoriser une bonne séparation entre les billes de soudure.

Et bien sûr, si vous voulez les bonnes articulations, il est important de choisir les outils et accessoires appropriés.

Certains des outils les plus courants incluent :

  • Fer à souder
  • Pince coupante
  • Pince à bec fin
  • Pinces à dénuder
  • Ventouses à souder
  • Porte-fils entre autres

De plus, la zone de travail doit avoir suffisamment de lumière et une ventilation adéquate pendant le processus de soudure.

Refonte BGA

Retravailler le BGA n'est pas une tâche facile à moins que vous n'ayez accès au bon équipement. Lorsqu'un problème est découvert dans un BGA, cela nécessite une reprise.

La procédure suivante est utilisée lors de la reprise du BGA :

  • Le chauffage du BGA peut être fait pour faire fondre les soudures en dessous. Vous devez vous assurer que lorsque vous chauffez le BGA, les autres composants de la carte n'ont que peu ou pas d'effet.

Les composants peuvent être détruits.

  • Avant de commencer le remontage du BGA, il faut commencer par enlever tous les éléments.
  • Assurez-vous que le site est prêt pour les nouveaux travaux.
  • Après avoir nettoyé le site, appliquez la pâte à souder sur la surface du circuit imprimé où vous souhaitez souder les nouvelles billes.
  • Changez tous les anciens BGA et utilisez les nouveaux à la place.
  • Effectuez le processus de refusion.

Reballage BGA

Cela signifie que les anciennes billes de soudure sont retirées et remplacées par les nouvelles.

Les éléments suivants peuvent être une raison pour re-baller :

  • Lorsqu'un appareil est accidentellement retiré d'un circuit imprimé, il est nécessaire de le replacer sur la carte.
  • De plus, lorsque l'appareil a été soudé dans le mauvais alliage, vous pouvez effectuer un reballage pour changer les billes de soudure.
  • Une autre raison du reballage est de permettre l'analyse des défaillances.

La méthode de reballage dépend du volume de travail à entreprendre, du type de colis et de l'alliage placé sur la planche.

Chapitre 8 : Comment testons-nous la carte d'assemblage BGA ?

Après tout travail d'assemblage et de conception de PCB, les tests et l'évaluation de la qualité sont importants.

Vous pouvez utiliser diverses machines pour identifier les problèmes et les résoudre à temps.

Par exemple, nous avons une machine à rayons X, des scanners CT industriels, des microscopes spéciaux et des endoscopes.

Avec ces machines d'inspection, les problèmes associés à l'excès de soudure, au vol de soudures, au désalignement des composants, au pontage et aux billes de soudure manquantes peuvent tous être identifiés.

C'est parce que ces machines peuvent voir à travers les billes de soudure.

N'oubliez pas que l'équipement d'inspection aide à vérifier que chaque soudure est placée correctement.

Il rassure également que chaque contact avec le conseil reste intact.

Même si les machines d'inspection sont bonnes, elles ont quelques revers.

Par exemple, il est devenu difficile de distinguer des pièces placées au même endroit.

Bien sûr, cette exception s'applique lors de la visualisation du tableau du côté opposé.

Les outils utilisés pour l'inspection aident à compléter la précision du placement de la balle. Cela permet également de s'assurer que la qualité de l'appareil est bonne.

Examinons quelques-unes des techniques d'inspection les plus courantes :

Inspection par rayons X de l'assemblage BGA

Parfois, la pâte à souder peut être appliquée dans le mauvais sens. De plus, il peut y avoir une fusion partielle des boules.

Tous ces problèmes sont rencontrés lors de l'assemblage et pourraient être identifiés grâce à une machine d'investigation à rayons X.

Contrôle aux rayons X

Inspection aux rayons X

L'intervalle entre les boules peut être déterminé grâce aux calculs effectués à l'aide d'un calculateur d'analyse de logiciel à rayons X.

Normalement, ce calcul aide à souder les billes dans la plage IPC recommandée.

Inspection optimale des joints de soudure

Cet équipement vérifie la position, la polarité de présence et le joint de soudure. Il évalue la qualité d'un appareil une fois qu'il a été fabriqué.

Inspection des PCB

Inspection des PCB

Dans ce cas, une machine est utilisée pour visualiser le dispositif qui a été soudé.

Chapitre 9 : Comment choisir les machines d'assemblage BGA

Choisir la bonne machine d'assemblage BGA nécessite de l'expérience, de la dextérité manuelle et du talent individuel.

Il est important d'avoir un opérateur expérimenté qui peut gérer votre reprise BGA.

Le choix des machines d'assemblage BGA a posé des défis aux gestionnaires, aux planificateurs, aux ingénieurs et aux techniciens de reprise.

Au début, lorsque les techniques BGA venaient d'être innovées, des outils simples comme l'outil de dessoudage et les loupes étaient utilisés.

De plus, un outil de dessoudage a été utilisé pour effectuer toutes les retouches tandis que des loupes ont été utilisées pour inspecter la qualité de l'appareil emballé.

Ceux-ci n'étaient pas assez bons et la qualité des appareils fabriqués n'était pas bonne.

Actuellement, une machine BGA est recommandée au lieu d'une simple station de reprise qui était initialement utilisée.

De plus, un appareil à rayons X est recommandé pour l'inspection des joints au lieu du simple microscope ou de la loupe qui était utilisé avant les découvertes.

Initialement, l'assembleur de niveau supérieur était utilisé. Cependant, en raison du développement technologique, vous avez besoin d'un opérateur qualifié.

Ce personnel doit avoir des compétences en informatique.

Il ou elle doit être en mesure de comprendre les problèmes de pâte à souder.

Machine BGA

Machine BGA

En plus de cela, il doit avoir une bonne dextérité. De plus, être capable de faire fonctionner une machine à rayons X lors de l'inspection des joints de soudure.

En outre, l'opérateur doit avoir des connaissances sur l'interprétation des images radiographiques. Ainsi, il peut être en mesure de reconnaître s'il y a des fautes commises pendant le processus de soudure.

Tout d'abord, obtenez les experts qui peuvent faire fonctionner les machines BGA. Ensuite, vous pouvez maintenant choisir la machine d'assemblage BGA.

Ils utilisent généralement leur expérience antérieure pour identifier quelle machine d'assemblage BGA a donné de bons résultats dans leur assemblage précédent.

Chapitre 10 : Application des techniques d'assemblage BGA

Les techniques d'assemblage BGA sont courantes dans de nombreuses applications aujourd'hui.

Comme indiqué précédemment, les boîtiers BGA produisent des joints solides. Lorsque vous inspectez le BGA avec une machine à rayons X, ils donnent de bons résultats de joints de soudure.

Certaines des principales applications de la technique BGA comprennent :

  • Un circuit intégré dans les ordinateurs, les téléviseurs, les téléphones portables et de nombreux autres appareils électroniques.
  • Systèmes électroniques doubles en ligne ou plats
  • Applications aéroportées militaires
  • Industrie automobile
  • Electronique grand public, ,

En bref, l'assemblage de la grille à billes joue un rôle important dans de nombreuses industries électriques et électroniques.

Conclusion

Le package d'assemblage BGA est très important dans le développement technologique dans le monde actuel.

Même s'il présente certaines lacunes, son apport aux industries fabriquant des appareils électriques s'est avéré fiable, efficace et de grande qualité.

Par conséquent, à mesure que la technologie progresse, il y a de l'espoir que le package d'assemblage BGA continuera également à progresser.

En effet, la plupart des industries de fabrication électrique s'intéressent à l'utilisation de la technologie d'assemblage BGA.