poradíme vám
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
cz
Domů Články Rychlý a kvalitní proces opětovného použití drahých BGA součástek pomocí reballingu je nákladově vys

Rychlý a kvalitní proces opětovného použití drahých BGA součástek pomocí reballingu je nákladově vysoce efektivní

Reballing BGA přispívá k udržitelnosti prodlužováním životního cyklu elektronických součástek. Opětovným použitím komponent se snižuje poptávka po nových materiálech, což zároveň snižuje dopad na životní prostředí spojený s výrobou a likvidací elektronických součástek.
 


 


Dávkované tavidlo a pájecí kuličky
Proč je potřeba BGA reballing?
Existuje několik důvodů pro reballing BGA, včetně hledisek ekonomických, technologických a specifických požadavků jednotlivých průmyslových odvětví zaměřených na spolehlivost a udržitelnost.

Ekonomické důvody:
Součástky BGA mohou být drahé. Záchrana a opětovné použití těchto komponent prostřednictvím reballingu výrazně šetří náklady, které by jinak byly vynaloženy na jejich výměnu. Tento postup podporuje oběhové hospodářství tím, že snižuje množství odpadu a nutnost likvidace nepoužitých součástek.

Udržitelnost a snížení množství odpadu:
Reballing BGA přispívá k udržitelnosti tím, že prodlužuje životní cyklus elektronických součástek. Opětovným používáním součástek se snižuje poptávka po nových materiálech, což zase snižuje dopad na životní prostředí spojený s výrobou a likvidací elektronických součástek. Tento postup pomáhá minimalizovat množství elektronického odpadu a podporuje udržitelnější přístup k výrobě a spotřebě elektroniky.

Technologické důvody a důvody spolehlivosti:
Technologické poruchy často zahrnují oddělení nebo prasknutí kuliček BGA, což vede ke špatnému elektrickému spojení mezi BGA a substrátem DPS. Tyto problémy jsou způsobeny především nesouladem koeficientů tepelné roztažnosti (CTE) mezi BGA a deskou plošných spojů a také mechanickým namáháním, únavou materiálu a tepelným namáháním na osazené desce. Kuličky na okrajích pouzdra BGA jsou k prasklinám obzvláště náchylné.
 
Další důvody pro reballing:

Obranný a letecký průmysl:
V odvětvích, jako je obranný a letecký průmysl, se často vyžaduje, aby konstrukce, které používají pájení na bázi olova, nadále používaly stejnou technologii a materiály. Pokud jsou BGA vyráběny s materiály vyhovujícími ROHS, musí být převedeny na materiály s kuličkami na bázi olova. A naopak, může se vyskytnout i potřeba převést kuličky z olova na materiály vyhovující ROHS.
Centra výzkumu a vývoje:
Výzkumná a vývojová centra, která vytvářejí řadu konceptů POC (Proof of Concept), často chtějí používat opětovně drahé komponenty BGA. Reballing představuje jednoduchý a nákladově efektivní způsob, jak toto opakované použití umožnit.
 

Mikroskopický pohled na umístěné pájecí kuličky


Hlavní techniky pro BGA re-balling


V průmyslu se používá několik technik reballingu BGA. Tři nejběžnější jsou:
 
  • Umisťování pomocí šablony, manuální operace náchylná k chybám.
  • Robotické umisťování kuliček pomocí laserového pájení: Při této technice robot umisťuje kuličky a poté pomocí laserového pájení zajišťuje každou kuličku zvlášť. Tato technika nabízí přesnost, ale vyžaduje dlouhou fázi předzpracování a pájení.
  • Robotické umisťování kuliček pomocí přetavení: Tato technika zahrnuje robotické dávkování tavidla selektivně, následné robotické umístění kuliček a nakonec proces přetavení, při kterém se kuličky připájí k pouzdru. Essemtec nyní nabízí toto řešení na zařízeních FOX a PUMA.

Pájecí kulička o průměru 0,5 mm měřená optickým systémem.
Řešení Essemtec:
  • Po odstranění pájecích kuliček a vyčištění a přípravě BGA může proběhnout proces, který je řízen strojem Essemtec.
  • Dávkování gelového tavidla: Základem úspěšného procesu je přesné dávkování gelového tavidla ve správném množství.
  • Nanášení nových pájecích kuliček: Pájecí kuličky správné velikosti a složení se nanášejí v jednom kroku s dávkováním tavidla na součástku BGA pomocí specializovaného vybavení Essemtec. Přesné umístění kuliček je rozhodující pro správné spojení a funkčnost.
  • Řešení Essemtec může umístit kuličky od 0,25 mm do 1 mm a může pracovat s tradičními materiály vyhovujícími ROHS, ale také s olovnatými pájecími kuličkami pro specifické aplikace.
  • Jakmile je součástka BGA vybavena novými kuličkami, může následovat další krok procesu přetavení v odpovídající peci. Tam se pájka roztaví a vytvoří pevný spoj mezi součástkou a deskou plošných spojů.

Shrnutí a závěr:

Schopnosti procesu „vše v jednom“ s integrovaným dávkováním tavidla a přesným umístěním kuliček umožňují hladký, spolehlivý a rychlý proces reballingu BGA. Díky osvědčeným výsledkům a úspěšným testům spolehlivosti tento proces podporuje různé materiály a rozměry kuliček. Tím, že se zamezí hromadění drahého odpadu a podpoří se oběhové hospodářství, se robotický proces reballingu BGA „vše v jednom“ jeví jako nákladově efektivní metoda opětovného využití drahých komponent BGA. Navíc umožňuje výměnu materiálů kuliček tak, aby splňovaly specifické požadavky na konstrukci.
 



                                                                                         převzato z Essemtec, autor:  P. J. Cancalon (6/2024)
 

Související produkty