Чи потрібно паяти всі контактні площадки BGA?

30.05.2024 |

Чи можна не використовувати контактні площадки, які не мають функціонального значення, у процесі пайки? Це досить погана ідея, тому що вони важливі в процесі розсіювання тепла і створюють рівномірну мережу напруг.

У блозі Філа Зарроу (Phil Zarrow) та Джима Холла (Jim Hall) з ITM Consulting один із користувачів Інтернету поставив запитання про можливість навмисного пропуску деяких контактних площадок BGA, щоб заощадити споживання паяльної пасти: «У багатьох наших продуктах низького класу (тобто з обмеженими вимогами до надійності) ), ми використовуємо типові компоненти BGA. Чи можемо ми друкувати пасту лише на контактних площадках, які виконують функціональні ролі? Чи можемо ми надрукувати всі поля по периметру 120-контактного компонента BGA, але пропустити друк 50+ внутрішніх полів, які не мають функціональних властивостей? Наше питання виникає через високу вартість паяльної пасти – хочеться заощадити, де це можливо».

Джим Холл відповідає на це запитання: «Враховуючи кількість паяльної пасти, яка використовується для друку та очищення трафарету, важко уявити, що це значні витрати. Хоча, якщо ви друкуєте плати для високосерійного виробництва, це може бути так. Давайте розглянемо приклад, наведений у питанні про 120-контактний BGA і опустивши 50 внутрішніх контактних площадок. Ви можете бути впевнені, що вони не виконуються важливих функцій? Вони можуть не мати електричних функцій, але вони можуть виконувати дуже важливі теплові функції. Дуже часто контактні площадки та кульки, розташовані безпосередньо під центром компонента BGA, розсіюють тепло до плати під час її роботи, щоб інтегральна схема залишалася холодною, ефективною та працювала без дефектів, з відповідною температурою та швидкістю. Перш ніж хтось вирішить пропустити центральні кульки, необхідно переконатися, що вони не потрібні для охолодження корпусу. Якщо так, вам обов’язково слід припаяти їх до контактних площадок на друкованій платі. Крім того, під ними часто використовуються наскрізні отвори для кращого розсіювання тепла на друкованій платі – але це питання має вирішувати виробник компонента».

Є ще одне питання, яке потрібно розглядати в довгостроковій перспективі. Відсутність деяких кульок може вплинути на довгострокову надійність компонента, на яку вплинуть численні термічні цикли, вібрація тощо. Однак цей аргумент може бути неактуальним у випадку продуктів низького класу, які не мають бути надійними протягом багатьох років.

Скептичне ставлення власників блогу також поділяє один із його учасників, Одін Стадхейм (Odin Stadheim) з Analog Technologies: «На додаток до причин, чому економія пасти може бути невартою зусиль, є ще один фактор, який слід взяти до уваги: ​​всі паяні з’єднання у системі BGA (або будь-якому іншому компоненті на основі контактної матриці) працюють разом, щоб створити мережу розподілу напруги. Пропуск пасти на будь-яких кульках, як усередині, так і зовні рядів, збільшить навантаження на решту кульок припою під час їх роботи, таким чином зменшуючи кількість температурних циклів і викликаючи поломку. Також необхідно враховувати ще один аспект: продавець комплектуючих не надасть гарантію на компоненти, якщо ви виберете контактні площадки, які не будуть припаяні в процесі пайки. І якщо через 6 місяців вони всі відпадуть від плати, виробник BGA не несе за це відповідальності – це буде ваша вина! Все ще хочете заощадити кілька копійок на паянні BGA?»

Останнім питанням, яке було висвітлено під час обговорення, є ризик того, що якщо деякі контактні площадки пропущено, може виявитися, що після процесу оплавлення BGA не є ідеально перпендикулярним до друкованої плати, що, у свою чергу, може бути безпосередньою причиною відкритих паяних з’єднань на деяких контактних площадках.

За матеріалами сайту https://tek.info.pl