الجمعية بغا

اليوم ، ستتعرف على تجميع مجموعة شبكة الكرة باعتبارها SMT شائعة في تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

سوف آخذك من خلال تعريفها وخلفيتها ومزاياها وعيوبها وتصنيفها وعملية التجميع.

سنرى أيضًا كيف يمكنك اختبار BGA PCB.

وهذا ليس كل شيء…

ستتعلم أيضًا كيفية اختيار آلة تجميع BGA والتطبيقات الرئيسية لتقنية تجميع BGA.

لذلك دعونا نبدأ بتحديد Ball Grid Array.

الفصل 1: ما هي مصفوفة شبكة الكرة؟

مجموعة شبكة الكرة هي نوع من العبوات المثبتة على السطح. يتم استخدامه في الدوائر المتكاملة لتركيب الأجهزة مثل المعالجات الدقيقة بشكل دائم.

انظر إلى هذا:

الجمعية بغا

1.1. الخلفية

يعود تاريخ BGA إلى عام 1989 عندما Motorola والمواطن طور البلاستيك BGA.

في وقت لاحق ، تم استخدامها لتغليف المجوهرات وبعض الأجهزة الإلكترونية الأخرى مثل الراديو والهواتف المحمولة وغيرها.

واجهت BGA بعض التحديات تمامًا مثل العديد من التقنيات الجديدة على الرغم من مرور الوقت ، تم العثور على حلول لتلك التحديات.

أدى اكتشاف الإجابات على هذه التحديات إلى تعزيز موثوقية حزم BGA حيث أصبح الفحص عالي الجودة مضمونًا الآن.

الفصل 2: ​​مزايا مصفوفة شبكة الكرة.

ما فائدة استخدام Ball Grid Array؟

مثل أي دولة أخرى تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور الحزمة ، BGA لها إيجابيات وسلبيات. عندما تختار BGA ، عليك أن تضع في الاعتبار مزاياها وعيوبها.

فيما يلي بعض الأسباب الرئيسية التي تجعلنا نختار تطوير جهاز باستخدام تقنية تجميع BGA.

الجمعية بغا ثنائي الفينيل متعدد الكلور

• كثافة عالية

نظرًا لاستخدام المزيد من كرات اللحام في مجموعة Ball Grid Array Assembly ، فإن الاتصال بين الكرات يزيد مما يؤدي إلى زيادة كثافة الاتصالات.

يتم استخدام العديد من كرات اللحام وهذا بدوره يقلل المساحة على لوحة الدوائر.

هذا يعطي BGA قدرة رائعة على توصيل الحرارة ؛ ومن ثم يتم إنشاء جودة أفضل للأجهزة من خلال BGA.

تسمح الخاصية عالية الكثافة لحزمة BGA باستخدامها في تجميع الأجهزة المطلوبة للحصول على أداء عالي السرعة.

• سهل التجميع والإدارة

من الأسهل تجميع وإدارة BGA على لوحة الدائرة مقارنة بتقنيات تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور الأخرى.

هذا لأن كرات اللحام تُستخدم مباشرة في لحام العبوة على لوحة الدائرة.

نحن فقط نضع كرات اللحام ونذيبها باستخدام لقمة اللحام في وقت واحد. في غضون بضع ثوانٍ ، يتم إنشاء مفصل.

• كرات اللحام محاذاة نفسها

أثناء اللحام ، تتراصف كرات اللحام أثناء عملية اللحام.

نظرًا للاستفادة الكبيرة من المساحة الموجودة على لوحة الدوائر المطبوعة ، يتم محاذاة كرات اللحام أسفل اللوحة.

يمكننا مشاهدته بشكل أفضل عندما ننظر إلى لوحة الدوائر المطبوعة من الجانب الآخر.

مع BGA ، يتم استخدام لوحة الدائرة الكهربائية بالكامل. نظرًا لتصطف الثقوب الموجودة على السبورة ، ستظهر جميع الكرات في محاذاة.

• مقاومة حرارية أقل

بالإضافة إلى ذلك ، تتميز حزمة BGA ولوحة الدائرة بمقاومة حرارية أقل.

هذا يسمح بالتبديد مما يساعد في منع ارتفاع درجة حرارة الجهاز.

لا يعد ارتفاع درجة حرارة BGA جيدًا لأنه قد يؤدي في بعض الأحيان إلى إتلاف مكونات اللوحة الأخرى بخلاف كرات اللحام.

تساعد جودة المقاومة الحرارية المنخفضة لـ BGA على تقليل هذا الضرر الخاص.

• توصيل كهربائي أفضل

نظرًا لوجود مسار أقصر بين القالب ولوحة الدائرة ، فإن BGA يوفر توصيل كهربائي أفضل. عند لحام الكرات ، لم يتم ترك أي ثقب.

هذا يعني أن كرات اللحام والمكونات الأخرى تشغل لوحة الدائرة بأكملها. لذلك يتم تقليل المساحات الشاغرة.

الفصل 3: مساوئ BGA

تحتوي مجموعة Ball Grid Array Assembly أيضًا على عيوبها مثل أي تقنية أخرى للتجميع.

يتم شرح عيوب استخدام BGA أدناه.

تجميع مكون BGA

· رد فعل سلبي

عندما ينحني ثنائي الفينيل متعدد الكلور BGA ، فإنه يواجه بعض الاستجابة السلبية من لوحة الدائرة. تسمى ردود الفعل السلبية هذه أحيانًا بالتوتر.

عندما يكون هناك ضغط في المفاصل ، فقد تتسبب في حدوث بعض التشققات التي قد تسبب تلف بعض المكونات على السبورة.

لذلك ، هناك حاجة إلى قدر كبير من العناية لحام الكرات بدقة قدر الإمكان إذا كنا نرغب في الحصول على نتائج جيدة.

لتقليل هذا الضغط ، يبدأ اللحام بربط كرات اللحام بشكل فضفاض حتى بعد أن يؤكد الفحص وجود وصلة جيدة الجودة.

• صعوبة التفتيش

تتمثل إحدى تحديات استخدام BGA في صعوبة فحص حزمة BGA. هذا لأن كرات اللحام توضع بالقرب من بعضها البعض.

عندما تكون قريبة من بعضها البعض كما هي ، فمن الصعب إجراء فحص مشترك مناسب لحزم BGA.

لهذا السبب ، ليس من السهل تحديد ما إذا كان الجهاز المجمع به بعض النكسات.

بدون استخدام الآلات المتقدمة مثل أجهزة الأشعة السينية ، يكون الفحص صعبًا.

• BGA غالية الثمن

معدات تغليف BGA مكلفة. على سبيل المثال ، تعتبر آلة الأشعة السينية المستخدمة لفحص عبوات BGA باهظة الثمن.

يمكن استخدام اللحام باليد على الرغم من أنه صعب للغاية ولا يمكن الاعتماد عليه.

إذا اخترنا تركيب لوحة دوائر مطبوعة باستخدام حزمة BGA ، فيجب أن نكون مستعدين لتحمل التكلفة.

يتطلب استخدام مكواة لحام بها ترموستات ، وهي أيضًا باهظة الثمن.

لذلك ، للحصول على أجهزة أفضل وأدق وعالية الجودة ، سترتفع تكلفة التصنيع.

لذلك بشكل عام فإن تجميع BGA مكلف بالنسبة للمصنعين ؛ على الرغم من أن الأجهزة التي تم تجميعها من خلالها تتمتع بأداء أفضل.

• قد لا تكون اتصالات BGA في بعض الأحيان موثوقة

نظرًا لأن كرات اللحام لا تنحني ، فعند وجود اهتزاز ، تتسبب مفاصل اللحام في حدوث تشققات بين المفاصل.

لهذا السبب ، يجب أن تبدأ بإصلاح الكرات بشكل غير محكم وجعلها صلبة وقوية لاحقًا خلال المراحل الأخيرة من اللحام.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن اعتبار وصلات BGA غير موثوقة بسبب الطبيعة المعقدة للفحص.

ومع ذلك ، هناك العديد من الأجهزة الموجودة حاليًا لفحص الأعطال الموجودة على السبورة بدقة إن وجدت.

الفصل 4: أنواع BGAs

هناك أنواع مختلفة من BGAs.

تأتي هذه الاختلافات نتيجة لكيفية تطوير حزمة تجميع BGA.

فيما يلي بعض أنواع تجميع BGA المستخدمة بشكل شائع.

4.1 مصفوفة مصفوفة مصفوفة عملية الكرة الشبكة صفيف

بدافع  مابغا، تستخدم كرات اللحام لتركيب الشبكة الكهربائية على سطح لوحة الدائرة.

هذا يسمح بمحاذاة كرات اللحام على لوحة الدائرة حيث يتم تشكيلها معًا.

مابغا

يتم بعد ذلك فصل كرات اللحام هذه عن طريق النشر. تمكن MAPBGA كرات اللحام من الظهور بمحاذاة بعد الانتهاء من التركيب.

يمكن الوصول إلى عرض أفضل عندما تنظر إليه من الجانب الآخر من اللوحة. يستخدم كرة لحام للتوصيل الكهربائي.

تذكر أنه يتم تشكيل مفاصل اللحام أسفل العبوة.

يُنصح بإجراء الفحص باستخدام أي منهما جهاز الفحص بالأشعة السينية or المكبر البصري.

سيساعد هذا في اكتشاف ما إذا كان هناك أي ماس كهربائي على العبوة.

هناك بعض أوجه القصور التي تم تحديدها عند استخدام عملية الصفيف المقولب BGA.

على سبيل المثال ، قد تذوب بعض كرات اللحام ومعجون اللحام ولكنها تفشل في الانضمام.

عيب آخر تم اكتشافه في MAPBGA هو أن معجون اللحام وكرة اللحام يندمجان أثناء إعادة التدفق من طباعة معجون رديئة

لا ينصح بإصلاح MAPBGA لأنه قد يؤدي إلى تلف المكونات الأخرى الموجودة على اللوحة.

بدلاً من ذلك ، يمكننا إعادة العمل. هنا ، تتم إزالة الجهاز بالكامل واستبداله بعد ذلك بجهاز جديد.

تتكون إعادة العمل الجيدة لـ MAPBGA من ست مراحل بالنسبة لنا للحصول على مفاصل جيدة.

تشمل هذه المراحل إعداد الأدوات ، وإزالة الحزمة بأكملها ، وتصحيح الموقع ، وطباعة معجون اللحام ، وإعادة تركيب العبوة ، ولحام إعادة التدفق.

4.2 صفيف شبكة الكرة البلاستيكية

هذه بطاقة مطبوعة قياسية أو لوحة دائرة كهربائية تُستخدم لبناء الوحدات النمطية. سطحه رقيق. فهو يقع في حوالي> than0.03 بوصة.

مجموعة شبكة الكرة البلاستيكية

رقاقة والسطح الذي يحدث فيه اللحام متصلان باستخدام الأسلاك. على الرغم من أن الأمر كذلك ، لا يزال من الممكن توصيل ستة جوانب من شريحة Flip-chip مباشرة بـ PBGA.

يمكن أن يكون إما طبقتين أو 2 طبقات من الركائز. عادة ما يتم تصفيحها باستخدام ركائز نحاسية

4.3 صفيف شبكة الكرة الشريطية

على عكس BGA القديم ، يمكن أن ينحني TBGA بسهولة ، فهو أخف وزنًا ويوفر محتوى أفضل لمصنعي الأجهزة الكهربائية.

مجموعة شبكة الكرة الشريطية - الصورة مجاملة: PCB CART

لا تشكل صفيفات شبكة الكرة الشريطية ثنائي الفينيل متعدد الكلور أي كسر لأنها لا تتسبب في الإجهاد. إنها مرنة ويمكن أن تنحني بسهولة.

بسبب هذه الخاصية ، يفضلها مصنعو الأجهزة الكهربائية الذين يقومون بتجميع أجهزة أخف.

4.4 حزمة لحزمة BGA

هنا يتم تشكيل الروابط ذات الصلة على لوحة الدوائر. ثم يتم تشكيل المنطق المنفصل عموديًا مع Ball Grid Array.

الحزمة على العبوة BGA - الصورة مجاملة: ويكيميديا

يمكن تركيب أكثر من حزمة واحدة على بعضها البعض وفصلها باستخدام سطح موحد للإشارة إلى الإشارات بين العبوات.

تُستخدم الدوائر المتكاملة لتجميع حزم BGA للمنطق الرأسي المنفصل والذاكرة.

على سبيل المثال ، يتم حزم الكاميرات الرقمية والهواتف المحمولة والمساعدات الرقمية الشخصية باستخدام تقنية التجميع Package on Package BGA.

تم استخدام PBGA على نطاق واسع في تكوينين فقط. وتشمل هذه:

• تكديس ذاكرة خالص حيث يتم ربط اثنتين أو أكثر من حزم الذاكرة معًا
• الحزمة المنطقية المختلطة حيث يتم وضع حزمة الذاكرة في الأعلى والمنطق الذي هو وحدة المعالجة المركزية يقع في الجزء السفلي.

تتمثل فائدة Package to Package في أنها تمتلك مزايا التعبئة التقليدية وتقنيات تكديس القوالب.

هذا يساعد في تقليل أوجه القصور من حزمة إلى حزمة.

يمكن أن تكون تقنية الحزمة إلى الحزمة مفيدة في الحزم الأصغر ذات التوصيلات الكهربائية الأقصر.

تفضل معظم شركات هندسة أشباه الموصلات المتقدمة استخدام تقنية الحزمة إلى الحزمة.

4.5 صفائف شبكة الكرة البلاستيكية المحسنة حرارياً

يحتوي هذا النوع من BGA على المشتت الحراري المدمج وهو أمر بالغ الأهمية للأجهزة ذات تبديد الحرارة المرتفع.

BGA موصل حرارياً - الصورة مجاملة: تبريد إلكتروني

على سبيل المثال ، التلفزيون والسيارات والإلكترونيات الصناعية الأخرى.

تساعد مجموعة الشبكة الكروية البلاستيكية المحسنة حرارياً في تنظيم الحرارة بحيث لا تسخن كرات اللحام.

يمكن أن تتسبب السخونة الزائدة في جفاف المفاصل وتشققها وتلف المكونات الأخرى على السبورة.

4.6 مايكرو بغا

هذا أيضًا أحد أنواع عبوات Ball Grid Array. وهي تتكون بشكل أساسي من أبعاد 0.04 ملم بين كرات اللحام.

أحيانًا تكون القياسات بين الكرات أقل من 0.04 ملم.

بسبب هذه الحزمة الأقرب من الكرات ، يتم تصغير الحزمة بأكملها.

حزم Micro BGA الموضوعة بالقرب من بعضها البعض تعزز الكفاءة في استخدام لوحة الدائرة.

الفصل 5: كيف تعمل عملية تجميع BGA؟

يمكن أيضًا الإشارة إلى عملية تجميع BGA باسم التنميط الحراري. يعد الملف الشخصي الحراري أمرًا بالغ الأهمية في عملية تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

يتم تحقيق ملف تعريف حراري فعال من خلال مراعاة حجم BGA وكرات BGA. يمكن أن تكون إما خالية من الرصاص أو خالية من الرصاص.

عملية تجميع BGA

عندما يتم تحسين المظهر الجانبي الحراري داخليًا إلى المستوى المحلي ، فهناك منع للتدفئة الداخلية لـ BGA. هذا يقلل من إجهاد المفصل وأخطاء تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور المحتملة.

عند اتباع إجراءات إدارة الجودة ، يتم الاحتفاظ بأي فراغ أقل من 25٪.

بالنسبة لـ BGAs الخالية من الرصاص ، يمكن استخدام ملف تعريف حراري خاص خالٍ من الرصاص لتقليل مشاكل الكرة المفتوحة التي تحدث عندما تكون درجة الحرارة منخفضة.

من ناحية أخرى ، تخضع BGAs المحتوية على الرصاص أيضًا لعملية خاصة تحتوي على الرصاص والتي تمنع ارتفاع درجة الحرارة. تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى جعل المسامير أقصر من المتوقع.

في الوقت الحالي ، ينجرف تطوير الإلكترونيات عن تلك التي كانت أثقل وأثخن وأقل تقدمًا. لقد أصبحوا أخف وزنًا وأرق وأكثر تقدمًا في الأداء.

واجه المصنعون تحديات مثل الموثوقية المضمونة والجودة وطريقة فحص الجهاز في الأيام الخوالي.

أدت هذه التحديات إلى الإضرار بجودة حزم تجميع BGA حتى يتم العثور على حلول لهذه التحديات.

لذلك ، تريد جميع الشركات المصنعة معرفة هذه الحلول التي تعتبر ضرورية لنجاح تصنيع جميع الأجهزة.

يتضمن تجميع BGA:

• إعادة صياغة BGA
• إعادة الكرة بغا

بصراحة ، يتطلب تجميع BGA دقة عالية.

هذا لأنه بمجرد تركيبها ، تصبح دائمة ولا يمكن إعادة العمل عليها إلا. لذا اسمحوا لي أن آخذك خلال عملية تجميع BGA.

يتم تجميع BGA من خلال إعادة صياغة BGA وإعادة تكوير BGA. دعونا نلقي نظرة عليها بشكل منفصل بطريقة أكثر تفصيلاً.

5.1 إعادة صياغة BGA

لا تعد إعادة صياغة BGA مهمة سهلة إلا إذا كان لديك وصول إلى المعدات المناسبة. عندما يتم اكتشاف مشكلة في BGA ، فإن هذا يستدعي إعادة العمل.

يتم استخدام الإجراء التالي أثناء إعادة صياغة BGA:

الشكل 10 إعادة صياغة BGA - الصورة مجاملة: مركز تكنولوجيا الدوائر

• يمكن تسخين BGA لإذابة الجنود تحتها. يجب عليك التأكد من أنه أثناء تسخين BGA ، يجب أن يكون للمكونات الأخرى على السبورة تأثير ضئيل أو معدوم. إذا تم تسخينها ، فقد يتم تدميرها.
• قبل أن تبدأ في إعادة تجميع BGA ، عليك أن تبدأ بإزالة جميع العناصر.
• تأكد من أن الموقع جاهز للعمل الجديد
• بعد مسح الموقع ، ضع معجون اللحام على سطح لوحة الدائرة حيث تريد لحام الكرات الجديدة.
• قم بتغيير جميع BGAs القديمة واستخدم بدلاً من ذلك الجديد.

يجب أن يكون لديك جميع الأدوات اللازمة لإعادة العمل. وتشمل هذه لوحة دوائر كهربائية ، ومكواة لحام ، ومساعد يدوي ، وقواطع للأسلاك ، وكماشة رفيعة الأنف ، وماص لحام.

يجب أن تكون كل هذه الأدوات متاحة حتى يتم إعادة العمل بنجاح. تشمل هذه الأدوات:

5.2 الأدوات المستخدمة في اللحام

لكي يتم اللحام ، يجب أن تكون هناك أدوات محددة يجب استخدامها من أجل الحصول على المفاصل المطلوبة.

لهذا السبب ، لدينا أدوات مختلفة مستخدمة أثناء عملية اللحام. من بينها ما يلي:

لحام حديد

توجد بأحجام مختلفة وبمواصفات مختلفة. تكلفتها مختلفة أيضا. لذلك يمكنك اختيار الشخص الذي يمكنك شراءه.

يمكن أيضًا أن يتأثر اختيار مكواة اللحام بنوع العمل الذي تريد القيام به. عامل آخر هو سطح وحجم العمل الذي تنوي القيام به.

على سبيل المثال ، للأجهزة الدقيقة والأصغر ، يمكنك اختيار استخدام مكاوي لحام أصغر.

تحتوي بعض مكاوي اللحام على متحكم في درجة الحرارة يحمل في ثناياه عوامل بينما البعض الآخر لا يحتوي على هذا المكون.

بالنسبة لأولئك الذين ليس لديهم جهاز تحكم في درجة الحرارة ، يحدث تأثير التبريد عندما تتعرض مفاصل اللحام للهواء.

من ناحية أخرى ، فإن مكواة اللحام التي تحتوي على وحدة تحكم في درجة الحرارة مدمجة بها منظم حرارة يتحكم في درجة الحرارة.

مواصفات لحام الحديد.

نظرًا لوجود العديد من مكاوي اللحام في السوق ، فقد أصبح من الصعب اختيار واحدة. بعضها مكلف بينما البعض الآخر أقل تكلفة.

البعض الآخر كبير والبعض الآخر صغير الحجم.

ومع ذلك ، يجب عليك اختيار واحد لاستخدامه. تتميز مكواة اللحام الجيدة بخصائص محددة محفورة فيها. فيما يلي بعض الميزات:

مقاس

يعتمد اختيار الحجم المناسب للحديد على الجهاز وطبيعة سطح اللوحة التي تنوي العمل عليها.

على سبيل المثال ، لا يسمح العمل الجيد إلا باستخدام مكاوي أصغر. من ناحية أخرى ، يمكن عمل أجهزة أقل حساسية باستخدام مكاوي لحام كبيرة.

ب) استخدام القوة

عند 40 واط ، يمكن للمكاوي التي لا يتم التحكم في درجة حرارتها توليد وصلات جيدة.

يمكن القيام بذلك للأجهزة الثقيلة. للأعمال الصغيرة الدقيقة ، يمكن للوات الذي يتراوح بين 15 إلى 25 أن ينتج وصلة جيدة أيضًا.

ج) الجهد

تصنع المملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية مكواة لحام بقوة 230 فولت تيار متردد و 115 فولت تيار متردد على التوالي. ومع ذلك ، يمكن أن تستخدم بعض المكواة ما يصل إلى 12 فولت.

د) التحكم في درجة الحرارة

كما رأينا سابقًا ، لا تمتلك المكاوي الأقل تكلفة قدرة داخلية على التحكم في درجة الحرارة.

تحتوي المكاوي باهظة الثمن على منظم حرارة مدمج ينظم الحرارة حسب إعدادات المستخدم. يمكنك ضبطه على مستوى الحرارة الذي تريده.

ه) حماية ضد الكهرباء الساكنة

يمكن أن تدمر ساكنة بعض المكونات أثناء اللحام. لذلك من الضروري التفكير في معرفة ما إذا كانت المكواة التي تشتريها تتمتع بحماية مضادة للكهرباء الساكنة.

و) الوقوف

عند اللحام ، من المفترض أن يكون لديك حامل. يجب حماية هذا الحامل بشكل جيد.

ز) الصيانة

من الأهمية بمكان أن يشتري المرء مكواة لحام بها قطع غيار حتى يمكن إصلاح المكواة في المستقبل.

تتطلب لقمة اللحام استبدالًا منتظمًا لأنها لا تدوم طويلاً ، على الرغم من أن الحديد نفسه قد يستخدم لسنوات عديدة.

حتى بالنسبة لمكواة اللحام باهظة الثمن ، من الضروري التأكد من الحصول على قطع الغيار بمجرد المطالبة باستبدالها.

قواطع للاسلاك

يمكن اختيار قواطع الأسلاك مع الأخذ في الاعتبار مكان استخدامها. تستخدم قواطع الأسلاك الأصغر حجمًا في أعمال PCB الدقيقة.

على العكس من ذلك ، يتم استخدام قواطع أكبر للعمل العام. تتلف قواطع الأسلاك الصغيرة عند استخدامها لقطع الأسلاك في الأعمال العامة الكبيرة.

على عكس ذلك ، فإن القواطع الأكبر حجمًا لا تصنع قصاصات أنيقة للوحات الدوائر المطبوعة.

قاطع الاسلاك

لذلك يوصى باستخدام قواطع الأسلاك الصغيرة في الأعمال الصغيرة والرائعة بينما تستخدم قواطع الأسلاك الكبيرة في الأعمال العامة الكبيرة.

إذا تم اتباع ذلك ، يتم تصنيع أجهزة عالية الجودة ، ويتم إدارة صيانة أدوات لحام BGA على المدى الطويل.

كماشة

تستخدم كماشة الأنف الرفيعة الأصغر للعمل على لوحة الدوائر العامة. إذا كان لديك عمل شاق ، يُنصح باستخدام كماشة رفيعة الأنف أكبر.

كماشة

هذا يعزز الجودة والوظيفة الأنيقة. لا تستخدم كماشة صغيرة في الأعمال الشاقة أو نائب فاسا لأن هذا سيضر بجودة الجهاز.

المتعريات الأسلاك

يمكن إجراء تجريد الأسلاك باستخدام قواطع الأسلاك على الرغم من أن أدوات نزع الأسلاك مخصصة لهذا العمل.

متجرد الأسلاك

في بعض الأحيان ، يمكنك استخدام قواطع الأسلاك لأن قواطع الأسلاك مكلفة.

على الرغم من أنها باهظة الثمن للشراء ، إلا أنها تجعل العمل أسهل بكثير. من الأسهل بكثير تجريد الأسلاك باستخدام شرائط الأسلاك بدلاً من استخدام قواطع الأسلاك.

مصاصة اللحام

تُستخدم هذه الأداة لإزالة اللحام الذي به عطل من المفصل بحيث يمكن إعادة العمل.

عندما تريد إجراء إعادة العمل ، فإن إحدى الأدوات الحاسمة للغاية في ذلك الوقت بالذات هي أداة سحب اللحام.

مصاصة اللحام

إنه يساعد على سحب جميع كرات اللحام المعيبة بدقة وبدقة استعدادًا لإعادة العمل. بدون مصاصة اللحام هذه ، قد يكون من الصعب إزالة الكرات بمجرد تركيبها.

مالك

هذه أداة تستخدم لتثبيت السلك في مكانه أثناء اللحام. يطلق عليه أحيانًا "يد المساعدة".

وتتكون من تمساح يمكن تعديله ومشبك تمساح على طرفيه. البعض الآخر لديه زجاج يكبر الأسلاك من أجل العرض المناسب أثناء اللحام.

مالك

بدون هذا الحامل ، يلزم وجود ثلاث أيدي لتثبيت اللحام والمكواة واللوح. لذلك ، من الأهمية بمكان أن يكون لديك حامل لحام بدقة ونجاح.

5.3 منطقة عمل اللحام

إنه عامل رئيسي يجب مراعاته إذا كنت تنوي إعادة العمل. يجب أن يكون موقع إجراء اللحام به إضاءة كافية.

هذا للسماح للمستخدم برؤية مفاصل ومكونات اللحام بوضوح.

كما يجب أن تكون هناك تهوية مناسبة. تسمح التهوية العالية للأبخرة من اللحام بالخروج من الغرفة.

من الضروري استخدام مروحة صغيرة نسبيًا لتنظيف الأدخنة من منطقة العمل.

لا تعمل في الظلام ، منطقة أقل تهوية وبالقرب من الأطفال الصغار.

الفصل 6: التحضير لعملية اللحام

عندما تكون جاهزًا لإجراء عملية اللحام ، يجب عليك إجراء بعض الاستعدادات قبل أن تتمكن من البدء.

تجميع شبكة الكرة ـ الصورة مجاملة: ThomasNet

• يعد تنظيف كل من الموقع ومكونات اللحام أمرًا بالغ الأهمية قبل أن تتمكن من الشروع في عملية اللحام.

ضمان نظافة الأسطح أمر بالغ الأهمية.

امسح لوحة الدوائر المطبوعة باستخدام مذيب لإزالة أي تلوث قد يكون على سطح اللوحة.

في غضون ذلك ، يجب تجنب لمس سطح اللوح لأن ذلك قد يلوثه. يؤثر التلوث على جودة المفاصل.

• ثانيًا ، باستخدام الزردية ، قم بإزالة أي أكسدة من سطح اللوحة. إذا لم تتم إزالة الأكسدة ، فقد لا تكون مفاصل اللحام جيدة بما فيه الكفاية.
• اجعل سطح الموصلات خشنًا. يساعد في التنظيف.

تعتبر نظافة جميع مكونات BGA ضرورية لأنها تضمن التكوين المناسب للمفاصل.

• أخيرًا ، قم بتنظيف أدوات اللحام مثل لقمة اللحام عن طريق مسحها على إسفنجة مبللة تحتوي على مذيب.

6.1 عمل مفاصل اللحام

مع الممارسة المنتظمة للحام ، يكون من الأسهل عمل وصلات اللحام بنجاح.

عندما تفهم العملية ، يمكنك التأكد من أن جميع المكونات المطلوبة في مكان يسهل الوصول إليه.

أي مكان يمكنك الوصول إليه بسهولة أثناء عملية اللحام.

تأكد من وضع المكونات حيث تكون خالية من التلوث. إنها الطريقة الوحيدة للحصول على وصلات عالية الجودة.

وصلة لحام ـ الصورة مجاملة: EE Times

ضع مكونات الرصاص في فتحة في لوحة الدوائر المطبوعة قبل الشروع في اللحام.

• ابدأ في البداية بإصلاح كرات اللحام بشكل فضفاض. سيضمن ذلك حصولك على متسع من الوقت عندما تكتشف وجود خطأ وتريد إزالته.

عندما يتم إصلاحها بإحكام ، سيكون من الصعب إزالة تلك التي لم يتم إصلاحها بشكل صحيح. لذلك يوصى بالتثبيت الفضفاض في المرحلة الأولية.

يؤدي التثبيت الراسخ إلى إتلاف المكونات الأخرى الموجودة على سطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الوقت الذي يتم فيه إزالة المكونات التالفة.

• والخطوة التالية هي أخذ قطعة لحام على لقمة اللحام ومسحها باستخدام إسفنجة مبللة. عندما يكون اللحام ومكواة اللحام ساخنة ، فإنها تتسخ بسهولة.

يعد المسح المنتظم لمكواة اللحام أمرًا بالغ الأهمية.

• ضع لقمة اللحام على المفصل وقم بإذابة ما يكفي من اللحام على المفصل. إذا فشلت في إذابة ما يكفي من اللحام على المفصل ، فلن يكون المفصل جيدًا بما فيه الكفاية.
• يستغرق اللحام بضع ثوانٍ تقريبًا. الذوبان الزائد لكرات اللحام يخلق أيضًا مفصلًا صلبًا وجافًا وهو أيضًا ليس جيدًا.

يمكن أن يحدث هذا عندما يتم وضع مكواة اللحام لفترة أطول على المفصل.

• بعد عمل المفصل ، انزع لقمة اللحام وانتظر حتى يبرد المفصل. بهذه الطريقة ، ستتمكن من عمل عدة وصلات لحام على لوحة الدوائر المطبوعة.

6.2 قواعد اللحام الذهبية

هناك قواعد لحام ذهبية يجب وضعها في الاعتبار.

عند إجراء عملية اللحام ، يجب عليك الالتزام ببعض القواعد المحددة.

هذه القواعد حيوية للغاية لأنها تضمن سلامتك كفرد وتضمن أيضًا وصلات جيدة الجودة.

تحتاج إلى أخذ اعتبارات مختلفة لتحقيق النتائج المرجوة. خذ هذا المثال؛ لحام الحديد ساخن جدا.

استخدم دائمًا الحوامل عند لحام الحديد. أثناء عملية اللحام ، احرص على عدم حرق الأشخاص الذين قد يكونون من حولك بالمكواة.

يوصى بتجنب اللحام عندما يكون الأطفال الصغار بالقرب من الموقع.

نظافة لحام الحديد أمر بالغ الأهمية. عندما يكون الحديد ساخنًا ، يتلوث بسهولة.

استخدمي إسفنجة مبللة لتنظيف المكواة بانتظام.

يعد التطبيق المتزامن لكل من اللحام والحديد أمرًا بالغ الأهمية للحصول على وصلات أفضل.

لا ينتج عن وضع اللحام على المثقاب وحمله في المفصل وصلات جيدة. لذلك ، من المستحسن أن يتم تطبيق كل من لقمة اللحام واللحام معًا في نفس الوقت.

استخدام الكثير من اللحام يضر بجودة المفاصل. فقط قم بإذابة ما يكفي من اللحام عند المفصل. تذكر أن أي إغراء لتطبيق المزيد من اللحام ينتج عنه تكوين ضعيف للمفاصل.

يؤدي الاحتفاظ بالمكواة في مكان معين إلى تكوين مفاصل صلبة وجافة. بمجرد تكوين المفصل ، افصل المكواة عن المفصل حتى تتمكن من ترك المفصل يبرد.

أخيرًا وليس آخرًا ، يعد اكتساب المهارات حول كيفية اللحام أمرًا بالغ الأهمية لأي شخص مهتم بلحام الأجهزة الإلكترونية.

تأكد من إنشاء مفاصل جيدة في كل مرة. إنها طريقة مؤكدة لضمان عمل دوائرك بكفاءة.

الى جانب ذلك ، ستبدو مفاصلك جيدة.

يؤدي اتباع هذه القواعد إلى تعزيز موثوقية الأجهزة المجمعة BGA.

6.3 أنواع مكاوي اللحام

هناك فئتان رئيسيتان من مكاوي اللحام. هم كما هو موضح أدناه:

مكواة أساسية بتحكم الهواء

هذا النوع من الحديد ليس له جهاز تحكم في درجة الحرارة. يعتمد على الهواء للتحكم في درجة الحرارة.

يساعد تعريض الوصلة الملحومة للهواء على تبريد المفاصل أثناء عملية اللحام.

أيضًا ، هذا النوع من الحديد رخيص جدًا ، ويمكن استخدامه في لحام مجموعة متنوعة من الأجهزة.

مكواة يمكن التحكم في درجة حرارتها

هذا النوع يحتوي على وحدة تحكم في درجة الحرارة مدمجة. يستخدم منظم الحرارة للتحكم في درجة حرارة البت.

يمكنك ضبط الحرارة على المستوى المطلوب.

ينتج مفصل جيد. ومع ذلك ، فهو مكلف للغاية مقارنة بالأساسي.

6.4 إعادة الكرة بغا

إعادة تكوير BGA هي عملية إزالة كرات اللحام القديمة ، ثم استبدالها بأخرى جديدة. هناك أسباب عديدة لإعادة الكرة.

يمكن أن يكون ما يلي سببًا لإعادة الكرة:

• عندما يتم سحب جهاز عن طريق الخطأ من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، فمن الضروري إعادة وضعه على اللوحة.
• عندما يتم لحام الجهاز في سبيكة خاطئة ، يمكنك إجراء إعادة تكوير لتغيير كرات اللحام.
• سبب آخر لإعادة الكرة هو السماح بإجراء تحليل الفشل.

طريقة إعادة الكرة تعتمد على:

• حجم العمل الذي يتعين القيام به
• نوع الحزمة
• يتم وضع سبيكة على السبورة.

بالنسبة للحزم الصغيرة ، يجب استخدام أدوات صغيرة الحجم. من ناحية أخرى ، عندما ينطوي العمل على واجب ثقيل ، تكون الأدوات الأكبر ذات صلة.

التمرد

لذلك ، يستلزم كلاً من إعادة العمل وإعادة الكرة جميع عمليات تجميع BGA الأساسية.

الفصل السابع: قدرة تجميع BGA

إمكانيات BGA كثيرة. هذه بعض الإمكانات التي تجعلها تبرز بين تقنيات التعبئة والتغليف الأخرى.

يتم إنشاء دوائر عالية الكثافة عندما يتم لحام كرات اللحام بدقة في الثقوب من دون أي تقاطع.

هناك مساحة صغيرة بين الكرات. وبسبب هذا ، توجد كثافة عالية من الدوائر على الأجهزة التي تم تجميعها من خلال BGA.

توصيل الحرارة

خفضت حزم BGA من السخونة الزائدة. وذلك لأن BGA يسمح للحرارة بالمرور من الدائرة المتكاملة إلى الخارج.

التوصيل الحراري في BGA PCB

نظرًا لهذه الخاصية الفريدة ، تم تصنيف BGA بين الحزم الموثوقة.

أيضًا ، تكون المشكلات المتعلقة بالتداخل مع الدوائر محدودة عندما يتعلق الأمر باستخدام حزمة BGA.

هذا بشكل أساسي لأن كرات اللحام أصغر في الحجم. نتيجة لذلك ، فإنه يمتلك خاصية المحاثة المنخفضة.

لحام BGA

اللحام عبارة عن مادة تذوب حول المفصل والتي تكون قادرة بعد التبريد على توصيل الحرارة.

اللحام هو أحد العمليات الحاسمة المستخدمة في تصنيع الأجهزة الإلكترونية. يسمح بربط المكونات الإلكترونية معًا إلكترونيًا.

يتطلب اللحام كمية لحام يتم التحكم فيها بدقة والتي تذوب عند تسخينها.

يجب عليك اختيار تركيبة سبيكة اللحام ودرجة الحرارة. إنها الطريقة الوحيدة لتعزيز الفصل الجيد بين كرات اللحام.

وبالطبع ، إذا كنت تريد الوصلات الصحيحة ، فمن المهم اختيار الأدوات والملحقات المناسبة.

تتضمن بعض الأدوات الأكثر شيوعًا ما يلي:

• جندى الحديد
• قواطع للاسلاك
• كماشة رقيقة الأنف
• تقشير الأسلاك
• المصاصون اللحام
• حاملات الأسلاك من بين أمور أخرى

أيضًا ، يجب أن تحتوي منطقة العمل على إضاءة كافية وتهوية مناسبة أثناء عملية اللحام.

إعادة صياغة BGA

لا تعد إعادة صياغة BGA مهمة سهلة إلا إذا كان لديك وصول إلى المعدات المناسبة. عندما يتم اكتشاف مشكلة في BGA ، فإن هذا يستدعي إعادة العمل.

يتم استخدام الإجراء التالي أثناء إعادة صياغة BGA:

• يمكن تسخين BGA لإذابة الجنود تحتها. يجب عليك التأكد من أنه أثناء تسخين BGA ، يجب أن يكون للمكونات الأخرى على السبورة تأثير ضئيل أو معدوم.

قد يتم تدمير المكونات.

• قبل أن تبدأ في إعادة تجميع BGA ، عليك أن تبدأ بإزالة جميع العناصر.
• تأكد من أن الموقع جاهز للعمل الجديد.
• بعد مسح الموقع ، ضع معجون اللحام على سطح لوحة الدائرة حيث تريد لحام الكرات الجديدة.
• قم بتغيير جميع BGAs القديمة واستخدم بدلاً من ذلك الجديد.
• قم بإجراء عملية إعادة التدفق.

إعادة الكرة بغا

هذا يعني أنه تمت إزالة كرات اللحام القديمة واستبدالها باستخدام الكرات الجديدة.

يمكن أن يكون ما يلي سببًا لإعادة الكرة:

• عندما يتم سحب جهاز عن طريق الخطأ من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، فمن الضروري إعادة وضعه على اللوحة.
• أيضًا ، عندما يتم لحام الجهاز في سبيكة خاطئة ، يمكنك إجراء إعادة تكوير لتغيير كرات اللحام.
• سبب آخر لإعادة الكرة هو السماح بإجراء تحليل الفشل.

تعتمد طريقة إعادة الكرة على حجم العمل الذي يتعين القيام به ونوع العبوة والسبائك التي يتم وضعها على السبورة.

الفصل الثامن: كيف نختبر لوحة تجميع BGA؟

بعد أي أعمال تجميع وتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يعد اختبار الجودة وتقييمها أمرًا مهمًا.

يمكنك استخدام آلات مختلفة لتحديد المشاكل وإصلاحها في الوقت المناسب.

على سبيل المثال ، لدينا جهاز الأشعة السينية وآلات التصوير المقطعي المحوسب الصناعية والمجاهر والمناظير الخاصة.

باستخدام آلات الفحص هذه ، يمكن تحديد المشكلات المرتبطة باللحام الزائد وسرقة الجنود واختلال المكونات وعمل الجسور وكرات اللحام المفقودة.

وذلك لأن هذه الآلات يمكنها الرؤية من خلال كرات اللحام.

تذكر أن معدات الفحص تساعد في التحقق من وضع كل لحام بشكل صحيح.

كما يطمئن كل اتصال مع اللوحة لا يزال سليما.

على الرغم من أن آلات الفحص جيدة ، إلا أنها بها بعض النكسات.

على سبيل المثال ، أصبح من الصعب التمييز بين الأجزاء الموضوعة في نفس الموقع.

بالطبع ، هذا الاستثناء ينطبق عند عرض اللوحة من الجانب الآخر.

تساعد الأدوات المستخدمة في الفحص على استكمال دقة وضع الكرة. كما أنه يساعد على ضمان جودة الجهاز بشكل جيد.

لنلقِ نظرة على بعض أساليب الفحص الأكثر شيوعًا:

فحص الأشعة السينية الجمعية بغا

في بعض الأحيان ، يمكن تطبيق لصق اللحام بطريقة خاطئة. أيضا ، يمكن أن يحدث ذوبان جزئي للكرات.

كل هذه المشاكل تمت مواجهتها أثناء التجميع ويمكن التعرف عليها من خلال جهاز فحص الأشعة السينية.

فحص الأشعة السينية

يمكن تحديد الفترة الفاصلة بين الكرات من خلال الحسابات التي تم إجراؤها باستخدام آلة حاسبة لتحليل برنامج الأشعة السينية.

عادة ، يساعد هذا الحساب في لحام الكرات ضمن نطاق IPC الموصى به.

فحص مفصل اللحام الأمثل

يتحقق هذا الجهاز من الموضع وقطبية الوجود ومفصل اللحام. يقوم بتقييم جودة الجهاز بمجرد تصنيعه.

فحص ثنائي الفينيل متعدد الكلور

في هذه الحالة ، يتم استخدام آلة لتصور الجهاز الذي تم لحامه.

الفصل 9: كيفية اختيار آلات تجميع BGA

يتطلب اختيار آلة تجميع BGA المناسبة الخبرة والبراعة اليدوية والموهبة الفردية.

من المهم أن يكون لديك عامل ذو خبرة يمكنه التعامل مع إعادة صياغة BGA.

طرح اختيار آلات تجميع BGA تحديات للمديرين والمخططين والمهندسين وفني إعادة العمل.

في الأيام الأولى عندما تم ابتكار تقنيات BGA للتو ، تم استخدام أدوات بسيطة مثل أداة فك اللحام والمكبرات.

أيضًا ، تم استخدام أداة إزالة اللحام لإجراء جميع عمليات إعادة العمل أثناء استخدام المكبرات لفحص جودة الجهاز المعبأ.

لم تكن هذه جيدة بما فيه الكفاية ، ولم تكن جودة الأجهزة المصنعة جيدة.

حاليًا ، يوصى باستخدام آلة BGA بدلاً من محطة إعادة العمل البسيطة التي تم استخدامها في البداية.

أيضًا ، يوصى باستخدام جهاز الأشعة السينية لفحص المفاصل بدلاً من المجهر البسيط أو المكبر الذي تم استخدامه قبل الاكتشافات.

في البداية ، تم استخدام مجمع المستوى العلوي. ومع ذلك ، نظرًا للتطور التكنولوجي ، فإن ما تحتاجه هو مشغل ماهر.

يجب أن يتمتع هؤلاء الأفراد بمهارات الكمبيوتر.

يجب أن يكون في وضع يسمح له بفهم مشكلات معجون اللحام.

آلة بغا

بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يتمتع بمهارات جيدة. إلى جانب ذلك ، تكون قادرًا على تشغيل جهاز الأشعة السينية أثناء فحص وصلات اللحام.

أيضًا ، يجب أن يكون لدى المشغل معرفة بتفسير صور الأشعة السينية. وبالتالي ، يمكن أن يكون في وضع يمكنه من التعرف على ما إذا كانت هناك أخطاء حدثت أثناء عملية اللحام.

أولاً ، احصل على الخبراء الذين يمكنهم تشغيل ماكينات BGA. ثم يمكنك الآن المضي قدمًا واختيار آلة تجميع BGA.

عادةً ما يستخدمون خبرتهم السابقة لتحديد آلة تجميع BGA التي أسفرت عن نتائج جيدة في تجميعهم السابق.

الفصل 10: تطبيق تقنيات تجميع BGA

تقنيات تجميع BGA شائعة في العديد من التطبيقات اليوم.

كما هو موضح سابقًا ، تنتج عبوات BGA وصلات قوية. عندما تقوم بفحص BGA باستخدام جهاز الأشعة السينية ، فإنها تسفر عن نتائج جيدة لوصلات اللحام.

تتضمن بعض التطبيقات الرئيسية لتقنية BGA ما يلي:

• دائرة متكاملة في أجهزة الكمبيوتر والتلفزيونات والهواتف المحمولة والعديد من الأجهزة الإلكترونية الأخرى.
• أنظمة إلكترونية مزدوجة في الخط أو مسطحة
• التطبيقات العسكرية المحمولة جوا
• صناعة السيارات
• مستهلكى الكترونيات، ،

باختصار ، يلعب تجميع الشبكة الكروية دورًا مهمًا في العديد من الصناعات الكهربائية والإلكترونية.

المحصلة

تعتبر حزمة تجميع BGA مهمة جدًا في التطور التكنولوجي في العالم الحالي.

على الرغم من وجود بعض أوجه القصور فيها ، فقد أثبتت مساهمتها في الصناعات التي تصنع الأجهزة الكهربائية أنها موثوقة وفعالة وذات جودة عالية.

لذلك مع تقدم التكنولوجيا ، هناك أمل في أن تستمر حزمة تجميع BGA أيضًا في التقدم.

هذا بسبب وجود اهتمام باستخدام تكنولوجيا تجميع BGA من قبل معظم الصناعات الكهربائية