9 Cara Mendapatkan Solder BGA pada PCB di Perakitan SMT

BGA Solder – Persiapan Sebelum Solder

Penyolderan BGA Langkah pertama adalah mengambil permukaan akhir yang tepat. Selesai harus kompatibel dengan proyek yang akan datang atau persyaratan produk. Meskipun ada banyak pelapis permukaan yang tersedia, beberapa di antaranya mungkin membutuhkan permukaan bebas timah. Mereka termasuk RoHS , OSP bebas timah, atau aturan ENIG bebas timah.

Setelah memilih bahan yang tepat untuk proyek Anda, Anda perlu memastikan bahwa Anda menyimpan PCB dengan cara yang benar. Penanganan dan penyimpanan yang buruk dapat merusak PCB Anda.

Oleh karena itu, disarankan untuk menyimpannya dalam wadah dengan penghalang kelembaban. Kasing harus berisi kartu yang peka terhadap kelembapan untuk memberi tahu Anda tentang kelembapan di dalam tas. Dengan kartu yang peka terhadap kelembapan, Anda akan dapat mengetahui tentang tingkat kelembapan yang diperlukan.

Setelah semuanya terkendali, Anda sekarang dapat melanjutkan ke langkah kedua.

Bersihkan PCB secara menyeluruh

Sekarang papan Anda dalam kondisi yang tepat dan siap untuk penyolderan BGA, Anda perlu memastikan bahwa PCB dibersihkan atau dipanggang secara menyeluruh. Memanggang memastikan penghapusan kelembaban yang nantinya dapat menyebabkan cacat penyolderan. Oleh karena itu, Anda perlu memastikan pembersihan PCB secara menyeluruh sebelum melakukan proses perakitan.

Dengan PCB kotor, Anda berisiko mengalami cacat bola solder BGA. Mereka termasuk pengelasan dingin, perpindahan, rongga, dan jembatan. Selama penyimpanan dan pemindahan, PCB Anda mungkin tertutup kotoran. Untuk memastikan hal itu berjalan sesuai rencana, pastikan papan Anda bersih sebelum perakitan dimulai. Dalam kebanyakan kasus, banyak perakit mengandalkan pembersih ultrasonik.

Persiapan BGA untuk Solder BGA

Karena BGA peka terhadap kelembapan, Anda perlu memastikan bahwa Anda menyimpannya di lingkungan yang kering. Mereka yang bertanggung jawab menanganinya harus mematuhi operasi ketat yang diperlukan untuk menjaga komponen dari kerusakan. Namun, secara umum, komponen ini harus disimpan di dalam lemari penghilang kelembapan. Suhu harus berkisar antara 20℃ hingga 25℃ dan kelembaban sekitar 10%.

Seperti disebutkan sebelumnya, ada kebutuhan untuk memanggang komponen BGA sebelum memulai proses penyolderan. Di sini, produsen perlu memastikan bahwa suhu penyolderan tidak melebihi 125℃. Jika tidak, dapat menyebabkan struktur metalografi yang tidak diinginkan. Sekali lagi, kehati-hatian sangat penting di sini karena jika suhunya rendah, kelembapan akan sulit dihilangkan.

Jadi, penting untuk memanggang komponen sebelum melakukan perakitan SMT. Ini memastikan penghapusan kelembaban di dalam BGA. Selain itu, BGA membutuhkan pendinginan sekitar 30 menit setelah dipanggang dan sebelum memasuki jalur perakitan SMT.

Penyolderan BGA, Penyolderan Teknologi Reflow

Biasanya, paket perakitan BGA sama dengan perakitan SMT. Pertama, pasta solder dicetak pada susunan papan PCB dengan menerapkan stensil atau fluks ke bantalan. Kedua, Anda memperkenalkan peralatan pick-and-place untuk menyelaraskan komponen BGA pada PCB. Setelah itu, masukkan komponen BGA melalui oven solder reflow. Teknologi aliran ulang penyolderan adalah proses rumit yang melibatkan beberapa fase, seperti yang disoroti secara singkat di bawah ini:

1. Fase pemanasan awal – fase ini biasanya terdiri dari 2 hingga 4 zona pemanasan. Di sini, suhu bisa mencapai 150℃ dalam waktu kurang dari 2 menit. Karena alasan ini, tidak ada contoh percikan solder atau alas yang terlalu panas.

2. Fase perendaman – di sini, targetnya adalah untuk mencapai lelehan panas, sesuatu yang menghasilkan sambungan solder yang baik.

3. Fase penyolderan – fase ini perlu menyaksikan suhu sambungan solder naik ke suhu penyolderan. Di sini, yang terbaik adalah mengatur suhu tinggi agar sambungan keluar sesuai keinginan.

4. Fase pendinginan – ini adalah langkah terakhir dari penyolderan teknologi reflow. Ini berisi dua mode pendinginan:pendinginan alami dan pendinginan udara. Ini ideal untuk laju pendinginan antara 1 dan 3℃.

Kontrol Solder Solder BGA

Langkah kelima adalah memastikan bahwa Anda mengontrol solder selama penyolderan BGA. Pada sebagian besar kesempatan, saat menyolder, suhu melebihi titik leleh, dengan solder meleleh menjadi cair.

Tetapi untuk memastikan semuanya keluar seperti yang diinginkan, Anda harus mengontrol penyolderan penyolderan BGA. Anda mencapai ini dengan mempertahankan tingkat suhu sekitar 183 derajat selama 60 hingga 90 detik. Jangka waktu yang terlalu lama atau terlalu singkat dapat menyebabkan masalah kualitas saat melakukan penyolderan BGA. Terkadang, Anda mungkin harus memeriksa kenop solder Anda. Mayoritas dari mereka memiliki kenop saat diputar, mengurangi panas setrika. Dengan demikian mengontrol solder dan memungkinkan Anda mendapatkan hasil yang diinginkan.

Pemeriksaan BGA

Sebelum melepaskan produk Anda ke pasar, pastikan penyolderan BGA menjalani pemeriksaan menyeluruh. Tanpa memeriksa produk Anda, ada kemungkinan Anda akan menghasilkan produk yang salah. Produk-produk ini mungkin memerlukan pengerjaan ulang yang mahal, merusak reputasi bisnis Anda. Hal yang sama berlaku untuk pemeriksaan BGA. Dalam perakitan PCB, inspeksi BGA adalah salah satu area yang menarik minat yang cukup besar sejak diperkenalkannya BGA.

Harus jelas bahwa Anda tidak dapat secara efektif melakukan pemeriksaan BGA dengan menggunakan teknik optik. Sambungan solder di bawah komponen BGA tidak terlihat. Selain itu, tidak mudah untuk menguji sambungan solder dengan memeriksa kinerja listrik.

Satu-satunya cara yang memuaskan untuk menguji BGA adalah dengan menggunakan sinar-X. Sinar-X telah terbukti cukup membantu dalam mengidentifikasi sambungan solder yang terletak di bawah paket. Dengan demikian, mereka membantu dalam pemeriksaan terperinci.

Tapi X-ray bukan satu-satunya metode yang bisa digunakan. Meskipun X-ray masuk sebagai salah satu metode yang paling efektif, desainer masih memiliki pilihan lain. Mereka dapat memilih untuk menggunakan pemindaian batas atau pengujian listrik untuk memeriksa kualitas pengelasan BGA. Misalnya, pengujian listrik hanya mengungkapkan konduktivitas listrik. Di sisi lain, gagal untuk memeriksa keberhasilan penyolderan BGA.

Sejajarkan BGA ke Papan PCB Secara Akurat

Langkah ketujuh melibatkan penyelarasan BGA ke bantalan PCB dengan benar. Ada dua tahap yang terlibat di sini. Penjajaran awal, dilanjutkan dengan menjaga keselarasan selama proses penyolderan. Untuk mencapai ini, Anda memerlukan peralatan khusus untuk operasi massal. Namun, jika Anda perlu membuat prototipe, Anda masih dapat menyelaraskan secara manual. Ini juga dikenal sebagai penyelarasan manual.

Untuk memastikan bahwa semuanya keluar dengan benar, Anda harus menandai papan secara efektif dengan beberapa tanda pelurusan. Tanda ini sebaiknya terbuat dari tembaga. Juga, Anda harus menghindari penggunaan pasta solder karena dapat meleleh selama tegangan permukaan otot. Ini menyebabkan kerusakan pada terminal dalam jangka panjang.

Sekali lagi, jika Anda menjalankan produksi volume tinggi, mungkin menghemat waktu dan biaya jika Anda mempertimbangkan penyelarasan optik. Anda juga perlu berinvestasi pada mesin khusus dengan kemampuan untuk menyelaraskan semua yang ada di bantalan PCB.

Standar Sambungan solder BGA Terbaik

Ada standar sambungan solder BGA khusus yang harus Anda patuhi jika Anda ingin melakukan penyolderan BGA pada PCB selama perakitan SMT. Misalnya, sambungan solder BGA yang memiliki rongga di dalamnya menyebabkan banyak kegagalan. Mereka juga cenderung memiliki masalah teknis lain yang mahal dalam jangka panjang.

Misalnya, menurut standar penyolderan IPC BGA, jika sulit untuk menghindari rongga pada bantalan, lubang tersebut tidak boleh 10% lebih besar dari area bola solder. Dengan kata lain, terowongan pada bantalan tidak boleh lebih besar dari 30% dibandingkan dengan diameter bola solder. Untuk memastikan hasil yang baik, Anda mungkin harus mengikuti standar industri yang dapat diterima terkait sambungan solder BGA.

Pengerjaan Ulang BGA

Seperti yang mungkin Anda ketahui, agak sulit untuk melakukan pengerjaan ulang BGA. Tapi itu mudah jika Anda memiliki peralatan khusus yang Anda inginkan. Namun, jika Anda harus mengembalikan produk untuk diperbaiki, maka tidak ada alasan untuk khawatir. Pekerjaan perbaikan dimulai dengan terlebih dahulu memanaskan komponen BGA. Ini memastikan Anda melelehkan bagian di bawahnya.

Stasiun pengerjaan ulang tertentu sangat ideal selama pengerjaan ulang. Ini juga sempurna untuk proses tugas yang terdiri dari peralatan khusus seperti pemanas inframerah, perangkat vakum, dan monitor termokopel. Di sini, perhatian besar diperlukan untuk memastikan penghapusan komponen BGA saja. Sedikit kesalahan dapat merusak seluruh papan.

Pengerjaan Ulang BGA

Seperti yang mungkin Anda ketahui, agak sulit untuk melakukan pengerjaan ulang BGA. Tapi itu mudah jika Anda memiliki peralatan khusus yang Anda inginkan. Namun, jika Anda harus mengembalikan produk untuk diperbaiki, maka tidak ada alasan untuk khawatir. Pekerjaan perbaikan dimulai dengan terlebih dahulu memanaskan komponen BGA. Ini memastikan Anda melelehkan bagian di bawahnya.

Stasiun pengerjaan ulang tertentu sangat ideal selama pengerjaan ulang. Ini juga sempurna untuk proses tugas yang terdiri dari peralatan khusus seperti pemanas inframerah, perangkat vakum, dan monitor termokopel. Di sini, perhatian besar diperlukan untuk memastikan penghapusan komponen BGA saja. Sedikit kesalahan dapat merusak seluruh papan.