V elektronski industriji, ki se neprestano spreminja, je sestava BGA eden od bistvenih procesov, ki zelo določa zmogljivost, zanesljivost in miniaturizacijo izdelka. Ker elektronske naprave postajajo vedno manjše, hkrati pa narašča zahteva po večji računski moči in dodatnih funkcijah, si tradicionalne tehnologije ohišij še težko pritegnemo. Tukaj sestava Ball Grid Array (BGA) prevzame ključno vlogo.
Sestava BGA pomeni namestitev komponent v ohišju BGA na tiskano vezje (PCB). Ohišja BGA se razlikujejo od običajnih ohišij s priključki le po eni lastnosti: na spodnji strani imajo kalote iz lota, razporejene v mrežnem vzorcu, ki se uporabljajo za ustvarjanje električnih povezav. Ta konstrukcija omogoča veliko večje število vhodno/izhodnih priključkov na manjšem prostoru, kar je ravno to, kar je potrebno za visoko integrirane in visokozmogljive elektronske aplikacije.
Vendar pa zaradi dejstva, da zlitine niso vidne, saj se nahajajo pod ohišjem, za sestavo BGA zahtevajo vrhunske stroje, zelo strogo sledenje nadzoru procesa in tehnično znanje. Zato so podjetja, ki ponujajo le storitve sestave BGA, kot je King Field, res dragoceni partnerji v elektronski oskrbovalni verigi.
Kar ostaja nespremenjeno pri tehnologiji mreže krogel iz točke 1, je, da BGA sestoji iz mreže lotnih kroglic pod komponento, pri čemer vsaka kroglica deluje kot povezovalna točka na tiskanem vezju (PCB). Število skupnih povezovalnih točk lahko doseže stotine ali celo tisoče, kar daje tehnologiji ime »mreža krogel«. V točki 2 so prednosti opravljene sestave BGA v bistvu višji zmogljivosti in boljša izkoriščenost površine tiskanega vezja, ki ju prinaša ta tehnologija.
Predvsem je glavni razlog, zakaj se danes pogosto uporablja sestava BGA, potreba po miniaturizaciji. Vsaka vrsta elektronske naprave, bodisi pametni telefon, medicinska naprava, avtomobilski ECU ali celo industrijska avtomatizirana oprema, mora biti vedno manjša in hkrati zanesljiva ter hitra. Med prednostmi BGA ohišij v primerjavi s tradicionalnimi so bistveno krajše poti signalov, močno zmanjšana induktivnost ter skupno izboljšane električne lastnosti.
Poleg tega lahko sestava BGA ponuja tudi boljše odvajanje toplote. To je predvsem posledica dejstva, da delujejo lotni krogelci kot mreža, ki toploto enakomerno razporedi po površini tiskane vezje. Ta dejavnik postane zelo pomemben pri procesorjih, grafičnih karticah GPU in drugih komponentah, ki ustvarjajo veliko toplote. Če je torej sestava BGA pravilno izvedena, lahko pripomore k izboljšanju tako električnih zmog kot tudi življenjske dobe izdelka.
BGA sestava je v bistvu ena izmed faz celotnega SMT proizvodnega procesa, ki zahteva največjo skrb in pozornost. Nanos lemežnih past mora biti zelo natančen; postavitev komponent mora biti točna do najmanjše točke; pogoji pretočnega lemljenja morajo biti tako premišljeni, da se lahko popolnoma izključijo najmanjše spremembe. Tudi najmanjša odstopanja lahko povzročijo resne težave, kot so hladno lemljenje, lemne mostove ali praznine, da naštejemo le nekaj.
Dejansko je res, da je pregledovanje še ena glavobolna točka, s katero se mora ukvarjati proizvajalec. Ker so spoji skriti, ni mogoče z golim očesom le tako pogledati in preveriti kakovosti. Zato edini način, kako lahko proizvajalec zagotovi zadovoljstvo stranke, predstavljajo rentgensko skeniranje in druge bolj sofisticirane metode. King Field, vodilni proizvajalec z veliko izkušenj, uporablja kombinacijo avtomatiziranih sistemov za optični pregled (AOI), rentgenski pregled ter električno testiranje, s čimer zagotavlja konzistentno visoko kakovost pri proizvodnji velikih količin. Splošno znano je, da v današnjem svetu masovne proizvodnje ni mogoče doseči nič manj kot takšne ravni kakovosti.
Zanesljivost je lastnost, ki je glavni razlog, zakaj je sestava BGA sploh tako velika naložba. Napačno sestavljeni BGA moduli lahko povzročijo občasno izgubo povezave, predčasno okvaro in se skupna zmogljivost s časom postopoma zmanjšuje. V takšnih primerih je treba težave obravnavati z vidika posameznega sektorja, npr. avtomobilska elektronika, medicinska oprema ali letalski in vesoljski promet, kjer neuspeh preprosto ni dopusten.
Z dobro nadzorovanim procesom sestave BGA se doseže mehanska trdnost, odpornost na toplotna nihanja ter zanesljive električne povezave za celotno življenjsko dobo izdelka. Poklicni proizvajalci lahko dosežejo to raven zmogljivosti preprosto z natanko prilagojenim izborom materialov, zlitin za lot in parametrov ponovnega taljenja. Na ta način ne zmanjšajo le tveganja okvare, temveč znatno povečajo tudi splošno kakovost izdelka.
Večino časa le nekaj ponudnikov sestave PCB razpolaga s potrebno sposobnostjo za prevzemanje zapletenih projektov sestave BGA. Postopek zahteva zelo napredno opremo, visoko usposobljene inženirje ter preizkušene sisteme zagotavljanja kakovosti. Z izbiro izkušenega partnerja, kot je King Field, se lahko težave pri načrtovanju reši v najzgodnejji fazi, proizvodnja optimizira in tveganja zmanjša na najnižjo možno raven.
King Field ima obilno izkušnjo pri zagotavljanju storitev sestave BGA za različne kategorije izdelkov, od potrošniških izdelkov do industrijskih aplikacij ter za izdelke z visokimi zahtevami glede zanesljivosti. Podjetje ne zagotavlja le stalnega izboljšanja in nadzora kakovosti, temveč tudi, da stranke prejmejo stabilen izkupiček in hitrejši čas dobave prek dobro strukturiranih procesov.
Z nadaljnjim povečevanjem integracije in funkcionalnosti v elektroniki bo napredna proizvodnja tiskanih vezij še naprej zelo odvisna od sestave BGA kot osnovne tehnologije. Tehnologije, kot so HDI plošče, trdno-gibke tiskane vezje in napredno pakiranje, so le nekaj primerov, kako se lahko pričakuje še večjo zahtevo po popolni in zanesljivi sestavi BGA.
Tisti, ki sledijo inovacijam, vlagajo v avtomatizacijo postopkov in zagotavljanje kakovosti – kot na primer King Field – bodo ostali na čelu panoge. Stopnja, v kateri bodo uspeli obvladovati nove konstrukcije komponent in vedno ožje tolerance, bo določala njihovo zmogljivost za podporo naslednji generaciji elektronskih izdelkov.
Torej, zakaj se sestava BGA šteje za tako pomembno pri sodobnem proizvodnem procesu elektronike? Rešitev je v tem, da edinstveno omogoča zelo visoko gostoto zasnove, izjemne električne lastnosti in dolgoročno zanesljivost. Čeprav gre lahko za zelo zahtevno tehnično nalogo, jo strokovnjaki uspešno opravijo, kar pomeni, da sestava BGA predstavlja jasen primer dobrega rešitve. S sodelovanjem z zanesljivim partnerjem, kot je King Field, lahko podjetja v celoti odklenejo koristi sestave BGA in s samozavestjo napredujejo na trg novih elektronskih izdelkov.
18
Dec
20
Dec
26
Dec
28
Dec
EN
