Qu'est-ce que l'assemblage BGA ?
L'assemblage BGA désigne le procédé de montage d'un BGA (Ball Grid Array) sur un circuit imprimé (PCB) par la technique de brasage par refusion. Un BGA est un composant monté en surface qui utilise un réseau de billes de soudure pour l'interconnexion électrique. Lors du passage du circuit imprimé dans un four de refusion, ces billes fondent, formant ainsi des connexions électriques.
Définition de BGA
BGA : Réseau de sphères
Classification des BGA
PBGA : BGA encapsulé dans du plastique
CBGA : BGA pour boîtier BGA céramique
CCGA : Colonne en céramique BGA Pilier en céramique
BGA conditionné en forme
TBGA : Bande BGA avec colonne à billes
Étapes de l'assemblage BGA
Le processus d'assemblage BGA comprend généralement les étapes suivantes :
Préparation du circuit imprimé : Le circuit imprimé est préparé en appliquant de la pâte à braser sur les pastilles où le BGA sera monté. La pâte à braser est un mélange de particules d’alliage de soudure et de flux, ce qui facilite le processus de brasage.
Placement des BGA : Les BGA, composés d’une puce de circuit intégré avec des billes de soudure sur sa face inférieure, sont placés sur le circuit imprimé préparé. Cette opération est généralement réalisée à l’aide de machines de placement automatisées ou d’autres équipements d’assemblage.
Soudage par refusion : La carte de circuit imprimé assemblée, sur laquelle sont placés les BGA, est ensuite passée dans un four de refusion. Ce four chauffe la carte à une température spécifique qui fait fondre la pâte à braser, provoquant ainsi la refusion des billes de soudure des BGA et l’établissement de connexions électriques avec les pastilles de la carte.
Refroidissement et inspection : Après le processus de refusion de la soudure, le circuit imprimé est refroidi afin de solidifier les joints de soudure. Il est ensuite inspecté pour détecter tout défaut, tel qu’un mauvais alignement, un court-circuit ou une connexion ouverte. Une inspection optique automatisée (AOI) ou une inspection par rayons X peut être utilisée à cette fin.
Procédés secondaires : En fonction des exigences spécifiques, des procédés supplémentaires tels que le nettoyage, les tests et le revêtement conforme peuvent être effectués après l’assemblage BGA afin de garantir la fiabilité et la qualité du produit fini.
Avantages de l'assemblage BGA
Réseau de billes BGA
EBGA 680L
LBGA 160L
Réseau de billes en plastique PBGA 217L
SBGA 192L
TSBGA 680L
CLCC
CNR
Réseau de broches céramiques CPGA
Boîtier DIP double en ligne
Tabulation DIP
FBGA
1. Faible encombrement
Le boîtier BGA comprend la puce, les interconnexions, un substrat mince et une encapsulation. Il comporte peu de composants exposés et un nombre minimal de broches. La hauteur totale de la puce sur le circuit imprimé peut être aussi faible que 1,2 millimètre.
2. Robustesse
Le boîtier BGA est extrêmement robuste. Contrairement au QFP (pas de 20 mils), le BGA ne comporte pas de broches susceptibles de se plier ou de se casser. Généralement, le retrait des composants BGA nécessite l'utilisation d'une station de retouche BGA à haute température.
3. Réduction de l'inductance et de la capacité parasites
Grâce à ses broches courtes et à sa faible hauteur d'assemblage, le boîtier BGA présente une faible inductance et capacité parasites, ce qui se traduit par d'excellentes performances électriques.
4. Augmentation de l'espace de stockage
Comparé aux autres types de boîtiers, le boîtier BGA occupe un volume trois fois inférieur et offre une surface de puce environ 1,2 fois plus importante. Les mémoires et les produits opérationnels utilisant le boîtier BGA peuvent ainsi bénéficier d'une capacité de stockage et d'une vitesse d'exécution plus de 2,1 fois supérieures.
5. Grande stabilité
Grâce au prolongement direct des broches depuis le centre de la puce dans le boîtier BGA, les trajets de transmission des différents signaux sont considérablement raccourcis, ce qui réduit l'atténuation du signal et améliore la vitesse de réponse et la résistance aux interférences. Il en résulte une stabilité accrue du produit.
6. Bonne dissipation de la chaleur
La technologie BGA offre d'excellentes performances de dissipation thermique, la température de la puce se rapprochant de la température ambiante pendant son fonctionnement.
7. Pratique pour les retouches
Les broches du boîtier BGA sont soigneusement disposées sur la face inférieure, ce qui facilite le repérage des zones endommagées et leur réparation. Ceci simplifie le reconditionnement des puces BGA.
8. Éviter le chaos des câbles
Le boîtier BGA permet de placer de nombreuses broches d'alimentation et de masse au centre, les broches d'E/S étant positionnées en périphérie. Le pré-routage peut être effectué sur le substrat BGA, évitant ainsi un câblage chaotique des broches d'E/S.
Capacités d'assemblage BGA de RichPCBA
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