捷创分享:在 PCBA 制造过程中,BGA(Ball Grid Array,球栅阵列封装)、QFN(Quad Flat No-lead,方形扁平无引脚封装)等复杂封装器件凭借其优异的电气性能和紧凑的结构,在电子产品中得到广泛应用。然而,这类器件的贴片过程存在诸多难点,对制造工艺和技术水平提出了严峻挑战。今天捷创小编特意整理了相关内容,希望看完后能够帮助到您!
BGA 器件的引脚位于芯片底部,呈球形阵列分布,QFN 器件虽无引脚,但通过底部焊盘进行电气连接。这两种封装形式使得焊接过程难以直接观察和控制。在焊接 BGA 器件时,要确保每个焊球都能与 PCB 板上的焊盘实现良好的电气连接和机械连接,对焊接温度曲线的控制要求极高。温度过高,可能导致焊球过度熔化,出现短路、焊球偏移等问题;温度过低,则会造成虚焊,影响产品的电气性能。QFN 器件的底部焊盘同样面临类似问题,且由于其散热特性,焊接过程中热量分布不均,容易出现局部焊接不良的情况。
BGA 和 QFN 器件的引脚或焊盘间距极小,以常见的 BGA 器件为例,引脚间距可能在 0.5mm 甚至更小。在贴片过程中,要将器件精准地对准 PCB 板上的焊盘,对贴片机的定位精度和视觉识别系统要求极高。微小的偏移就可能导致引脚与焊盘无法准确对齐,进而影响焊接质量。而且,这类器件在吸取和放置过程中,容易受到静电、气流等因素干扰,进一步增加了对准的难度。
由于 BGA 和 QFN 器件的封装结构特点,传统的外观检测手段难以发现内部焊接缺陷。例如,对于 BGA 器件,即使表面看起来焊接良好,但内部可能存在虚焊、空洞等问题。X 射线检测虽能检测内部焊接情况,但设备成本高,检测效率相对较低。一旦发现焊接缺陷,修复难度也极大。对于 BGA 器件,需要精准地移除不良器件,重新植球并进行焊接,这一过程对操作人员的技术水平和操作经验要求极高,且修复过程中容易对 PCB 板和周边器件造成二次损伤。
为攻克焊接工艺复杂的难点,制造企业需深入研究并优化焊接工艺参数。通过多次试验和数据分析,确定适合不同类型 BGA 和 QFN 器件的最佳焊接温度曲线。例如,在焊接 BGA 器件时,采用分段升温的方式,先将温度缓慢升高至预热阶段,使焊膏中的助焊剂充分活化,去除焊盘和焊球表面的氧化物;然后快速升温至回流焊接阶段,使焊球迅速熔化并与焊盘形成良好的合金连接;最后缓慢降温,确保焊点冷却均匀,提高焊接质量。同时,根据 QFN 器件的散热特性,调整焊接过程中的热量分布,可采用局部加热或增加散热措施等方法,保证焊接过程的稳定性。
提升贴片机设备性能是解决器件对准难度大的关键。选用具有高精度定位系统和先进视觉识别技术的贴片机,其定位精度可达 ±0.01mm 甚至更高,能够快速准确地识别 BGA 和 QFN 器件的位置和方向,确保器件与 PCB 板上的焊盘精准对准。同时,加强操作人员的培训,提高其操作技术水平。操作人员在贴片前,要仔细检查器件的外观和引脚状况,确保器件无损伤、引脚无变形。在贴片过程中,严格按照操作规程,控制好贴片机的吸嘴压力、吸取高度和放置速度等参数,减少因操作不当导致的器件偏移。
建立完善的检测与修复流程对于保障产品质量至关重要。除了采用 X 射线检测设备对 BGA 和 QFN 器件的焊接质量进行检测外,还可结合在线测试(ICT)、功能测试(FCT)等手段,全面检测产品的电气性能,及时发现潜在的焊接缺陷。对于检测出的焊接缺陷,制定详细的修复方案。例如,在修复 BGA 器件时,使用专业的返修台,精准控制加热温度和时间,先将不良器件安全移除,然后对 PCB 板上的焊盘进行清理和修复,再重新植球并焊接新的器件。在修复过程中,采用显微镜等辅助工具,确保操作的准确性,减少对周边器件的影响。
深圳捷创电子专注于中小批量 PCBA 一站式服务,在 BGA、QFN 等复杂封装器件贴片方面具备全流程的服务优势。在 Layout 设计环节,其专业团队充分考虑复杂封装器件的特点,合理规划 PCB 板布局,确保器件的引脚或焊盘与 PCB 板上的线路连接合理,为后续的贴片和焊接提供良好的设计基础。在 PCB 制板环节,严格控制 PCB 板的加工精度,保证焊盘的尺寸精度、平整度以及表面处理质量,满足复杂封装器件的焊接要求。在 SMT 加工环节,引入先进的高精度贴片机和专业的焊接设备,针对 BGA 和 QFN 器件的贴片难点,优化焊接工艺参数,提升贴片机的操作技术水平,确保贴片和焊接质量。在代采贴片物料和 BOM 配单环节,确保采购的复杂封装器件质量可靠,其引脚平整度、焊球质量等参数符合贴片标准,为高质量贴片提供优质物料保障。
深圳捷创电子的 8 小时加急响应服务在处理复杂封装器件贴片问题时发挥着关键作用。在电子产品市场竞争激烈、产品更新换代迅速的环境下,客户可能随时面临复杂封装器件贴片的紧急需求或出现贴片问题。例如,当客户在产品试生产阶段发现某款采用 BGA 器件的电路板出现焊接不良问题,且项目进度紧迫时,深圳捷创电子迅速响应。在 8 小时内,组织专业团队对问题进行全面分析,利用先进的检测设备确定焊接缺陷的类型和位置,制定详细的修复方案,并立即开展修复工作。同时,对同批次产品进行全面检测,确保产品质量符合要求。通过快速有效的响应,确保客户的项目进度不受影响,帮助客户解决燃眉之急。
深圳捷创电子的一站式服务模式为复杂封装器件贴片提供了高效的协同保障。由于涵盖 Layout 设计、PCB 制板、SMT 加工、代采贴片物料、BOM 配单全流程服务,内部各环节紧密协作。在复杂封装器件贴片过程中,设计团队与 SMT 加工团队紧密沟通,根据设计要求优化贴片和焊接工艺参数;采购团队确保物料的及时供应和质量可靠;质量控制团队全程对贴片和焊接质量进行严格检测和监控。例如,在遇到复杂的 BGA 器件贴片项目时,设计团队与 SMT 加工团队共同探讨最佳的焊接方案,设计团队提供详细的设计思路和要求,SMT 加工团队根据实际情况调整设备参数和工艺,确保贴片和焊接质量。这种一站式服务的协同机制,有效避免了各环节之间因信息不畅导致的贴片问题,提升了复杂封装器件贴片的效率和质量,为电子产品制造提供有力支持。选择深圳捷创电子,就是选择品质保障。如果您有 PCBA 制造需求,欢迎随时联系我们。深圳捷创电子将以专业的技术、高效的服务和严格的质量控制,为您提供最满意的 PCBA 打样和小批量生产解决方案,助力您的电子产品在激烈的市场竞争中脱颖而出。