Двусторонняя пайка BGA Опции

[jks]

Необходимо разработать малогабаритную плату.

На плате несколько BGA корпусов: BGA484(1,0) - 1, BGA84 (0,8) - 6, BGA100 (0,5).

Площадь - 30 см2 (размеры 50 х 60 мм).

Из-за габаритных ограничений все BGA компоненты не получается разместить на одной стороне платы.
Поэтому придется устанавливать с обоих сторон.

В связи с этим вопрос:

Допустимо ли устанавливать микросхемы одна под другой зеркально на разных сторонах платы (как на модулях памяти)?
И как это согласуется с DFA/DFM?
Вопрос как паять, как контролировать пайку, как ремонтировать?


Сообщение отредактировал jks - Mar 23 2012, 14:22

[PCBtech]

Допустимо ли устанавливать микросхемы одна под другой зеркально на разных сторонах платы (как на модулях памяти)?
И как это согласуется с DFA/DFM?
Вопрос как паять, как контролировать пайку, как ремонтировать?

Это не очень хорошо, но допустимо.
Сложно будет рентгеном контролировать качество пайки, но можно делать это под углом.
У нас есть опыт монтажа плат, где BGA установлены с двух сторон (сверху - тяжелые в металлических корпусах,
снизу - не очень тяжелые, в пластиковых). В принципе особых проблем это не вызывает.

Не забудьте про панелизацию при заказе платы (панель не менее 60*60 мм, поля, реперы).

С трассировкой такой платы у Вас могут быть сложности, но если использовать микроотверстия, это, наверное, поможет.

[М-Плата]

Необходимо разработать малогабаритную плату.

На плате несколько BGA корпусов: BGA484(1,0) - 1, BGA84 (0,8) - 6, BGA100 (0,5).

Площадь - 30 см2 (размеры 50 х 60 мм).

Из-за габаритных ограничений все BGA компоненты не получается разместить на одной стороне платы.
Поэтому придется устанавливать с обоих сторон.

В связи с этим вопрос:

Допустимо ли устанавливать микросхемы одна под другой зеркально на разных сторонах платы (как на модулях памяти)?
И как это согласуется с DFA/DFM?
Вопрос как паять, как контролировать пайку, как ремонтировать?

Не забудьте только сделать контактные площадки дружественными к рентген-контролю:

[U880]

все умничаете
картинка кстати не ваша, а резонитовская
маска для BGA открыта очень сильно
там инженеры об этом даже не думали

Сообщение отредактировал U880 - May 19 2012, 05:17

[dpss]

маска для BGA открыта очень сильно

Что бы судить много или мало нужна привязка к размерам. Если предположить что зазор около 100 микрон, то вполне нормальная картинка.

[vitan]

все умничаете

+1
Со времен этого обсуждения так никто внятно и не сказал, что дают эти площадки.
В общем, от "организаторов семинаров" ожидается два скриншота: с обычными площадками и с "усовершенствованными". И чтобы по скриншотам было видно, что "усовершенствованные" чем-то помогают. И марку рентгеновского аппарата при этом тоже неплохо бы указать. Вот тогда будет объективно. А то любят советы давать... Недавно тут тоже давали...

[blackfin]

Со времен этого обсуждения так никто внятно и не сказал, что дают эти площадки.

Так это уже давно всем известно..

После запайки м/схемы на ПП с некруглыми площадками под BGA, успешно(!) припаявшиеся шарики из-за поверхностного натяжения меняют свою форму с шаровой на эллипсоидальную.
Это хорошо видно на рентген-контролле, поэтому компьютерная программа, выполняющая автоматический контроль качества пайки, специально настроена на поиск BGA-выводов, которые так и остались "шариками"..
Если же форма контактных площадок круглая, то все выводы после пайки так и остаются на рентген-контролле круглыми, и автоматический контроль в этом случае невозможен. Контроль же "вручную", стоит "других" денег..

[М-Плата]

Blackfin, именно так!!


По фотографии - это не наша фотография, прошу прощения что не стал тратить свое время для рисования картинки которая уже есть в интернете. Подумал, что это не влияет на решение задачи автора топика.

Контролировать бутерброд bga значительно проще именно с элиптическими падами которые меняют форму контакта шара и платы и позволяет с уверенностью судить о наличие контакта. На картинке предпочтительнее первый вариант, третий самый неудачный.

Сообщение отредактировал М-Плата - May 19 2012, 15:45

[vitan]

Если же форма контактных площадок круглая, то все выводы после пайки так и остаются на рентген-контролле круглыми, и автоматический контроль в этом случае невозможен.

Невозможен? Откуда такая уверенность?
Посмотрите, например, сюда. Брошюрку тоже посмотрите. Там, правда, больше рекламы, но оно работает и в автоматическом режиме, поверьте.

Капли и открытая маска помогут, конечно, шарику исказиться, но помогут также и возникнуть лишним замыканиям. Есть ли смысл в этом, никто объяснить не может (или не хочет). Вопрос именно в этом, а не в том, как распознать на фиговом аппарате, пропаяно оно, или нет.

[jks]

Спасибо за комментарии.

Вопрос в том как контролировать если микросхемы одна под другой.
Это должен быть какой-то наклонный (косой) рентген-контроль.
Так чтобы один пин другой не затенял.

И еще вопрос.
Есть ли ограничение по ширине проводника между КП BGA и переходным отверстием?
У меня контактная площадка BGA 0,45мм, переходное 0,45/0,2
проводник между ними шириной 0,3мм на питание и 0,1 на сигналы.

И я так понимаю что если маска выходит за пределы КП (больше КП), то капля припоя имеет большую поверхность контакта.
И это как бы положительно влияет на качество пайки?

[dpss]

И я так понимаю что если маска выходит за пределы КП (больше КП), то капля припоя имеет большую поверхность контакта.
И это как бы положительно влияет на качество пайки?

При поизводстве плат есть допуск на совмещение фотошаблона паяльной маски с печатной платой. Что бы маска не закрыла край площадки обычно рекомендуют зазор не меньше 75 микрон. Этот размер нужно уточнять для конкретного изготовителя.

[М-Плата]

Невозможен? Откуда такая уверенность?
Посмотрите, например, сюда. Брошюрку тоже посмотрите. Там, правда, больше рекламы, но оно работает и в автоматическом режиме, поверьте.

Капли и открытая маска помогут, конечно, шарику исказиться, но помогут также и возникнуть лишним замыканиям. Есть ли смысл в этом, никто объяснить не может (или не хочет). Вопрос именно в этом, а не в том, как распознать на фиговом аппарате, пропаяно оно, или нет.

Данный аппарат очень хороший, спору нет
Но, к этому аппарату нужна хорошая голова, к сожалению прокладка между сиденьем и рулем не всегда может увидеть то что в рекламке. Кроме того, подробнейший отчет стоит денег.
Я не утверждаю что какой-то аппарат не сможет проделать контроль. Я утверждаю, что контроль соединения (в т.ч. холодная пайка) значительно проще с подготовленными контактными площадками.

По поводу замыканий.
Если Вы посмотрите на фото из рекламы (Ваша ссылка), то увидите, что КЗ возникает (именно возникает) ни в верхней и не в нижней части шара, а посередине. Вы же добавляете эллипс со стороны платы. Так что за КЗ не переживайте. Сделать КЗ на BGA намного сложнее чем на QFN например. Все потому, что с BGA все понятно, есть шар, есть паста, толщина и количество пасты влияет на образование КЗ, но в дельте объема пасты незначительно (крайние случаи с шагом 0.5-0.3 не берем) потому что есть понятие усадка, шар деформируется под тяжестью микросхемы и там где пасты больше, там шар чуть увеличится, а там где пасты мало и нет касания то касание будет после усадки, а вот в QFN переизбыток как и недостаток пасты приведет либо к КЗ либо к обрыву, усадка минимальна.

Вопрос в том как контролировать если микросхемы одна под другой.
Это должен быть какой-то наклонный (косой) рентген-контроль.
Так чтобы один пин другой не затенял.

В вашем случае - именно так. При этом нужно поворачивать предметный стол либо пару излучатель приемник. чтобы просмотреть все шары, задача несложная. Можем сделать такой отчет с фото.

И еще вопрос.
Есть ли ограничение по ширине проводника между КП BGA и переходным отверстием?

Если переходное закрыто маской (а это обязательное требование для VIA под bga), то ориентируйтесь на возможности вашего производителя печатных плат, на пайку это не повлияет.
Обратите внимание, что все имеет погрешность. Самое страшное для Вас будет смещение паяльной маски, т.е. ситуация, когда из за смещения маски вскроется краешек соседнего VIA.

И я так понимаю что если маска выходит за пределы КП (больше КП), то капля припоя имеет большую поверхность контакта.
И это как бы положительно влияет на качество пайки?

Маска ДОЛЖНА быть чуть больше КП (если это не сплошной полигон разумеется), потому что если она будет меньше, то получится "ямка", стенки которой это маска, и маска, имея толщину будет препятствовать образованию контакта (как бы выталкивать припой из ямки), т.е. разумеется контакт будет, но вероятность дефекта будет выше.
Насколько большим делать зазор ПАД-МАСКА зависит от шага выводов от размеров ПАДа и т.п.

Кстати, если начинается разговор о 0402 и меньше, то эта самая маска между падами образует "качели" из-за которых возникают "надгробные камни"... на чипах от 0402 маски между выводами быть не должно.

Сообщение отредактировал М-Плата - May 21 2012, 13:45

[vitan]

КЗ возникает (именно возникает) ни в верхней и не в нижней части шара, а посередине. Вы же добавляете эллипс со стороны платы. Так что за КЗ не переживайте.

Странная логика... Предлагаете не переживать, что оно будет начинать возникать не посередине, а снизу? Че-то все равно переживаю.

Я тоже не говорю, что этот метод не имеет права на жизнь. Но имхо его надо применять, когда совсем уж плохо с техникой... Да и то можно обойтись джитагом и не мучиться опять же.

[М-Плата]

Странная логика... Предлагаете не переживать, что оно будет начинать возникать не посередине, а снизу? Че-то все равно переживаю.

Я тоже не говорю, что этот метод не имеет права на жизнь. Но имхо его надо применять, когда совсем уж плохо с техникой... Да и то можно обойтись джитагом и не мучиться опять же.

Если у Вас феникс с нанофокусом, то переживать Вам не о чем вообще говоря ))

Нет, элипс образуется в месте соединения шара и платы и он небольшой совсем. Не переживайте, КЗ вы не вызовите этим.


По Маске на ПАДе: статья с рекомендованными размерами:
http://www.msc-ge.com/download/lattice/files/bgarecc.pdf
тут же описаны уши для контроля ПАДов.

Сообщение отредактировал М-Плата - May 21 2012, 13:55

[vitan]

Кстати, если начинается разговор о 0402 и меньше, то эта самая маска между падами образует "качели" из-за которых возникают "надгробные камни"... на чипах от 0402 маски между выводами быть не должно.

Ну что ж такое? Опять вредные советы? Нет, этот мир спасти нельзя!
Как это не должно быть маски? Какие там камни надгробные? Все нормально паяется с 0402 и маской посередине. Более того, лучше паяется, чем без нее!

[М-Плата]

Ну что ж такое? Опять вредные совет? Нет, этот мир спасти нельзя!
Как это не должно быть маски? Какие там камни надгробные? Все нормально паяется с 0402 и маской посередине. Более того, лучше паяется, чем без нее!

На чипах от 0402 и меньше имелось в виду. Я думаю это понятно...
Если всегда все было хорошо, значит Вам попадались платы с тонкой маской. только и всего. 0402 - пограничный размер, тут редко, но начинаются проблемы если маска толстая, а вот 0201 с маской между падами уже очень нехорошо. А если маска толстая, то быть "качелям".

Поискал в интернете по 0201:
http://www.te.com/content/dam/te/global/en...esd-devices.pdf
Видно что Маска открывает всю площадь под компонентом.

Сообщение отредактировал М-Плата - May 21 2012, 14:04

[vitan]

Если всегда все было хорошо, значит Вам попадались платы с тонкой маской. только и всего.

Да нет, не только. Еще мне попадались платы с известной толщиной покрытия и маски...

[М-Плата]

Да нет, не только. Еще мне попадались платы с известной толщиной покрытия и маски...

Я Вас недооценил
Да, это идеальный вариант, когда толщины маски и фольги близки.

[Mikle Klinkovsky]

Если предположить что зазор около 100 микрон, то вполне нормальная картинка.

С таким предположением, у меня не выдерживаются зазоры по покрытию отверстий на переходных...
Так что хвосты пусть производитель сам пририсовывает, под свои технологические возможности монтажа и контроля.

Поискал в интернете по 0201:
Видно что Маска открывает всю площадь под компонентом.

Просто у 0201 зазор между площадками уже 0,2мм.

[М-Плата]

С таким предположением, у меня не выдерживаются зазоры по покрытию отверстий на переходных...
Так что хвосты пусть производитель сам пририсовывает, под свои технологические возможности монтажа и контроля.

тогда отступите на чуть больше чем допуск смещения паяльной маски производителя.

Просто у 0201 зазор между площадками уже 0,2мм.

ну это не значит, что там технически нельзя маску сделать.

[Mikle Klinkovsky]

тогда отступите на чуть больше чем допуск смещения паяльной маски производителя.

Производителей много, на всех не угодишь...
Лепесток из лишней меди и так есть, в виде куска дорожки в отступе маски от площадки.
Кому мало пусть или сами извращаются, или скажут как они хотят что бы было. Для этого всегда есть телефон и эл.почта.

ну это не значит, что там технически нельзя маску сделать.

Да, если сделать отступы по 0,05мм, то будет 0,1мм полоса из маски.

[М-Плата]

Производителей много, на всех не угодишь...

Это да
Поэтому обычно выбирают несколько профильных и работают с ними. Меньше сюрпризов, знаешь их как свои пять пальцев.

[Mikle Klinkovsky]

Это да
Поэтому обычно выбирают несколько профильных и работают с ними. Меньше сюрпризов, знаешь их как свои пять пальцев.

Обычно это зависит от размеров партии, сроков и жадности, а они величина не постоянная.
Но если монтаж и сами платы делает один и тот же завод, то для своего контроля пусть сами всякую хрень добавляют. Тем более что требований на сайте не выкладывают, а в стандартах я подобного не встречал (может плохо смотрел, ткните носом, кто знает).

[М-Плата]

Обычно это зависит от размеров партии, сроков и жадности, а они величина не постоянная.
Но если монтаж и сами платы делает один и тот же завод, то для своего контроля пусть сами всякую хрень добавляют. Тем более что требований на сайте не выкладывают, а в стандартах я подобного не встречал (может плохо смотрел, ткните носом, кто знает).

Так это все описано в IPC давно.
Мы скоро все рекомендации выложим на сайте, с картинками.

[Mikle Klinkovsky]

Так это все описано в IPC давно.

Номерок подскажите, пожалуйста.

[U880]

Так это все описано в IPC давно.
Мы скоро все рекомендации выложим на сайте, с картинками.

а тем временем доллар растет
а с ним шансы отечественных производителей
а продавцов продукции китайских товарищей падают

[Mikle Klinkovsky]

а тем временем доллар растет
а с ним шансы отечественных производителей

обзавестись оборудованием, что бы начать конкурировать с китайцами падают...

[М-Плата]

а тем временем доллар растет
а с ним шансы отечественных производителей
а продавцов продукции китайских товарищей падают

Так заказывайте у наший производителей, кто Вам мешает?
Чтобы развиваться нашим производителям им нужны средства, а если их отправлять в Китай, то и развиваться будет Китай.