U elektroničkoj industriji koja se stalno mijenja, BGA montaža je jedan od bitnih procesa koji vrlo određuje performanse, pouzdanost i minijaturizaciju proizvoda. Kako elektroničke uređaje postaju sve manje svaki dan, a istodobno se povećava potražnja za većom računskom snagom i više funkcionalnosti, tradicionalne tehnologije pakiranja teško mogu nositi. Ovdje sastav Ball Grid Array (BGA) ima ključnu ulogu.
BGA montaža je instalacija BGA-pakiranih komponenti na ploču štampanih kola (PCB). BGA paketi se razlikuju samo u jednom aspektu od uobičajenih olovnih paketa: imaju loptice za lemljenje, raspoređene u mrežnom uzorku, na donjoj strani, koje se koriste za stvaranje električnih veza. Ovaj dizajn može dovesti do mnogo većeg broja ulaznih/izlaznih veza na manjem prostoru, što je upravo ono što je potrebno za visoko gustoće i visoko-izvodne elektroničke aplikacije.
Međutim, zbog činjenice da se spojevi za lemljenje ne vide jer su ispod paketa, sastav BGA-a zahtijeva vrhunske strojeve, vrlo strogo pridržavanje kontrole procesa i tehničko znanje. Zbog toga su tvrtke koje nude isključivo usluge montaže BGA-a, kao što je King Field, doista dragoceni partneri za lanac opskrbe elektroničkom opremom.
U točki 1. tehnologija mrežnog niza kuglica ostaje nepromijenjena, a to je da se BGA sastoji od mreže kuglica za lemljenje ispod komponente, pri čemu svaka kuglica djeluje kao točka povezivanja s PCB-om. Ukupan broj točaka povezivanja može doseći stotine ili čak tisuće, što mu daje ime "bal grid array". U točki 2. prednosti BGA montaže su u osnovi veće performanse i bolja iskorištavanje površine PCB-a koju tehnologija donosi.
Prvi i najvažniji razlog zbog kojeg se BGA sastav danas široko koristi je pritisak na minijaturizaciju. Svaki elektronički uređaj, bilo da je to pametni telefon, medicinski uređaj, uređaj za kontrolu vozila ili čak industrijska oprema za automatizaciju, mora biti sve manji i manji, a istovremeno pouzdan i brz. Među prednostima BGA paketa u usporedbi s tradicionalnim su mnogo kraći putovi signala, znatno smanjena induktivnost i općenito poboljšane električne karakteristike.
Osim toga, BGA skup može ponuditi i veće mogućnosti raspršivanja toplote. To je uglavnom zato što se toplice za lemljenje ponašaju kao mreža za jednakije raspršivanje toplote po cijeloj površini PCB-a. Ovaj faktor postaje vrlo važan kada se radi o procesorima, GPU-ovima i bilo kojoj drugoj vrsti komponenti koje stvaraju puno toplote. Stoga, kada se pravilno napravi, BGA sastav može donijeti poboljšanja u električnim performansama i dugovječnosti proizvoda.
U osnovi, sastav BGA-a jedna je od faza u ukupnom proizvodnom procesu SMT-a koji zahtijeva najveću brigu i pažnju. U slučaju da se ne provede ispitivanje, potrebno je da se utvrdi da je to u skladu s člankom 3. stavkom 2. Čak i sitne i neznatne odstupanje mogu uzrokovati ozbiljne probleme kao što su hladno ljepljenje, ljepljenje mostova ili praznina, da navedemo samo nekoliko.
Istina je da je inspekcija još jedna glavobolja s kojom se proizvođač mora nositi. Budući da su zglobovi skriveni, nemoguće je samo pogledati i provjeriti kvalitetu golim okom. Stoga je jedini način da proizvođač bude siguran u zadovoljstvo kupaca pomoću rendgenskih skeniranja i drugih sofisticiranijih metoda. King Field, vodeći proizvođač s bogatim iskustvom, poznat je po tome što koristi kombinaciju automatiziranih sustava za optičku inspekciju (AOI) zajedno s rendgenskim pregledom, kao i električnim testiranjem, čime jamči dosljedno visokokvalitetnu proizvodnju u velikim količinama. Poznato je da se u današnjem svijetu masovne proizvodnje ne može postići ništa manje od takve razine kvalitete.
Pouzdanost je značajka koja je glavni razlog zašto je BGA montaža tako velika ulaganja. Neispravno sastavljene BGA jedinice mogu dovesti do povremenog gubitka veze, do prijevremenog kvara i postupno smanjivanja ukupne učinkovitosti. U tim slučajevima problemi se moraju razmatrati iz perspektive uključenog sektora, npr. automobilske elektronike ili medicinske opreme ili zrakoplovstva gdje neuspjeh jednostavno ne može biti toleriran.
Ako je proces montaže BGA dobro kontroliran, dobiva se mehanička čvrstoća, otpornost na toplinski ciklus i pouzdane električne veze tijekom cijelog životnog vijeka proizvoda. Profesionalni proizvođači mogu postići takvu razinu performansi jednostavno preciznim podešavanjem izbora materijala, legura za lemljenje i parametara povratnog protoka. Stoga ne samo da drastično smanjuju rizike od kvarova, nego i znatno povećavaju ukupnu kvalitetu proizvoda.
Većinu vremena samo je nekoliko dobavljača PCB montaže dovoljno sposobnih za preuzimanje složenih projekata montaže BGA. Za taj proces potrebna je vrlo napredna oprema, visoko kvalificirani inženjeri i dokazani sustavi upravljanja kvalitetom. Izborom iskusnog partnera poput King Field-a, problemi s projektiranjem mogli bi se riješiti u najranijoj fazi, proizvodnja optimizirana i rizici mogu se minimizirati.
U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 600/2014 Komisija je odlučila da se odredi da se u skladu s člankom 3. stavkom 2. stavkom 2. Tvrtka ne samo da osigurava kontinuirano poboljšanje kvalitete i kontrolu, već i da kupci dobivaju stabilan prinos i brže vrijeme isporuke kroz svoje dobro strukturirane procese.
Uz kontinuirani pritisak na veću integraciju i veću funkcionalnost u elektronici, napredna proizvodnja PCB-a i dalje će se u velikoj mjeri oslanjati na BGA sastav kao temeljnu tehnologiju. Tehnologije poput HDI ploča, PCB-a s čvrstom fleksibilnošću i naprednih pakiranja, da navedemo samo neke, primjeri su kako se može očekivati daljnje povećanje zahtjeva za savršenu, pouzdanu BGA sklop.
Oni koji se zalažu za inovacije, ulažu u automatizaciju i automatizaciju mjesta i osiguranje kvalitete - poput King Field - ostat će na čelu industrije. U kojoj će mjeri biti u mogućnosti upravljati novim dizajnom komponenti i sve strožim tolerancijama odredit će u kojoj mjeri mogu podržati sljedeću generaciju elektroničkih proizvoda.
Zašto se BGA sastav smatra tako važnim za suvremeni proces proizvodnje elektronike? Rješenje je da jedinstveno podržava vrlo visoke gustoće dizajna, izvanredne električne karakteristike i pouzdanost na dugoročan rok. To može biti i vrlo težak posao tehnički, ali rukovan od strane stručnjaka, BGA skup predstavlja jasan slučaj dobre stvari. Surađivanjem s partnerom kojem mogu vjerovati kao što je King Field, tvrtke mogu potpuno iskoristiti prednosti sastavljanja BGA-a i samouvjereno krenuti na tržište novih elektroničkih proizvoda.