Ball Grid Array (BGA):Criterios de aceptación y técnicas de inspección

11 de noviembre de 2020

La matriz de rejilla esférica (BGA) ha avanzado desde la tecnología de empaquetado de PCB de la matriz de rejilla de pines (PGA). Esta tecnología incluye el posicionamiento de pequeñas bolas de manera particular en placas electrónicas utilizando tecnología de montaje superficial (SMT). Esta tecnología está reemplazando rápidamente a las técnicas de envasado plano y dual en línea. Aunque se ha convertido en un elemento estándar en los empaques de PCB modernos, no es ampliamente aceptado como otras tecnologías. Para cumplir con los criterios de aceptación, la evaluación del empaque de rejilla de bolas es esencial. Esta publicación analiza los criterios de aceptación de los desafíos de matriz de rejilla de bolas y algunas técnicas para inspeccionar los mismos.

Criterios de aceptación de Ball Grid Array

La tecnología de ensamblaje o empaque de PCB con rejilla esférica es una de las tecnologías de empaque complejas, los métodos de inspección convencionales no son suficientes. Por lo tanto, los fabricantes de PCB se enfrentan a una mayor tasa de rechazo. Aunque hay una falta de documentación industrial definida para aumentar la tasa de éxito de los dispositivos BGA, los siguientes criterios de aceptación son útiles.

Además, estos tipos de PCB se aceptan si se encuentran defectos mínimos. Estos PCB a menudo se inspeccionan en busca de los siguientes defectos.

• El perfil de reflujo de soldadura debe realizarse con la gestión térmica adecuada. Dado que los BGA pueden involucrar regiones de alta densidad donde se coloca una gran cantidad de bolas metálicas, tales ubicaciones requieren una gestión térmica crítica. Las trazas de reflujo de soldadura se inspeccionan para su aceptación.

• Los vacíos internos en las juntas de soldadura no deben exceder el 20 % del tamaño del diámetro de la bola.

• Desalineaciones

• Bolas metálicas faltantes

• Almohadillas no humedecidas

• Reflujo parcial

Diferentes métodos de inspección de matriz de rejilla de bolas

Bajo la evaluación BGA, se cubren tres tipos de inspección, a saber, inspección óptica, mecánica y microscópica.

• Inspección óptica:

  La inspección óptica implica la prueba visual de las placas de circuitos. Dado que la inspección visual a simple vista no es suficiente para este tipo de evaluación de PCB, se realiza la inspección óptica con un endoscopio.

• Inspección mecánica:

  La inspección mecánica de estos PCB es un método destructivo. Ya que están sujetos a fuerzas externas, vibraciones, choques y fluctuaciones eléctricas. Por lo tanto, estos PCB de rejilla esférica se prueban mediante pruebas de choque, pruebas de chatarra, etc.

• Evaluación microscópica:

  La inspección microscópica es para vacíos o defectos inferiores a 10 micrones. Para la inspección se utilizan una o más de las siguientes técnicas de evaluación microscópica.

  • Laminografía de rayos X:

    La laminografía de rayos X es una técnica comúnmente utilizada para superficies planas. Dado que el espacio entre las bolas metálicas es insignificante en estas PCB, esta tecnología se utiliza para probar la uniformidad de la capa de la superficie de la placa. Las imágenes radiográficas de la cámara CCD se capturan desde varios ángulos de la placa para determinar el estado de la superficie de la placa.

  • Rayos X emisivos estándar:

    La prueba estándar de rayos X transmisivos se realiza en las PCB para probar posibles microdefectos. Generalmente, los defectos como microvacíos, desalineaciones, etc., se inspeccionan con esta técnica. Además, la circularidad de la bola, la concentricidad, el paso, etc., se pueden probar mediante la inspección de rayos X emisivos.

  • Microimagen acústica:

    La microimagen acústica es el método de inspección no destructivo utilizado para la inspección microscópica de PCB con rejilla esférica. Se utiliza para comprobar si hay grietas, huecos o delaminación en la superficie.

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