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【品質管理】BGAの基板実装ではどうやって品質を確保しているのか?2020.06.18

おはようございます、ブログ担当岸田です。

梅雨入りし、ジトジトした日が続きますね。

マスクをしていても、とても息苦しいです。

皆さんも、マスク着用は重要ですが、

体調管理にもお気を付けくださいね。

 

「今日は、【品質管理】BGAの基板実装ではどうやって品質を確保しているのか?」

というタイトルでお話します。

品質の話題が続きます。

小難しいところ、イメージしにくいところは図などで説明しています。

私も取材をして、なるほどなぁ~と思うことが沢山ありましたので、

ぜひご一読くださいね。

 

●【BGA実装は「見えない」からむずかしい】

まずはじめに、今回のタイトルにもあります「BGA」について簡単にご説明します。

BGAとは、「Ball Grid Array」の略で、ICパッケージの一種です。
その特徴は、ICパッケージの裏に半田ボールを配置していることです。(以下図参照)

 

このBGAという部品は、他のリード型の部品と比べて、

IC本体(上の画像のグレーの部分)から

足(リード)がはみ出ない分、省スペース化され、製品の小型化におおきく貢献しています。

しかし一方で、基板との接着面が、目には見えなくなる為、修理が困難であることや、

目視検査では異常が見つけられないことがデメリットとなっています。

(以下図参照)

 

よって、見えない中で、どのように品質を保証するかが重大な問題になるのです。

 

●【安曇川電子のBGA】

安曇川電子工業(株)でも、このBGA部品を取り扱っています。

BGA実装実績は以下の通りです。

安曇川電子へご依頼をご検討されている方は参考にしてくださいね。

 

これらの部品は、表面実装(SMT)にて実装されるため、

クリーム半田→チップ実装→リフロー炉

以上の工程を経て実装されます。

本来、表面実装された製品は、

・未半田はないか

・かすれがないか

・位置がずれていないか

・十分な面積、体積が塗布されているか

 

などの項目を確認する必要があります。

通常のリード型のICパッケージでは、外観検査や画像検査で確認していますが、

記にあるように、BGAではそれができません。

 

●【半田印刷検査機で品質キープ!】

 

そこで、弊社で導入しているのが、半田印刷検査機です。ジャーーン!(以下参照)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

これは、はんだ印刷検査機「VP6000-V/5200-Vシリーズ」という設備です。

以下を見ていただくとわかる通り、

クリームはんだ印刷機「TSP-700V」のすぐ後ろに設置されています。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

つまり、クリームはんだ印刷機でクリームはんだを塗布し、

はんだ印刷検査機で、そのクリームはんだがしっかり塗られているかを検査をすることで、

BGAを実装する前に、はんだの塗布状態を万全にしておこうという対策です

その様子をご紹介します。

 

クリームはんだを塗り終えた基板は、はんだ印刷機に通されます。

そこで、基板の情報を読み取り、

はんだ印刷機の右上部の液晶画面に反映させます。(以下図参照)

 

 

この画面で、クリームはんだが、「すべての箇所で基準を満たして塗布できているか」

を判定することができます。

ちなみに、この写真を撮るために、SMT課でわざわざBGA基板を設備に通してもらいました!感謝!

・・・本題に戻りますが(笑)

真ん中の画像が、半田印刷検査機の液晶の全体です。

見てわかる通り、クリームはんだの状態が、画像で確認できます。

そして、3D映像で、360°確認することができます。こんな風になってるんですねえ

左側には、設定された基準に対して、合否が表示されています。

この基準は、上記でも述べたように、

・未半田はないか

・かすれがないか

・位置がずれていないか

・十分な面積、体積が塗布されているか

 などです。

この検査により、BGA部品を実装する前に、半田の状態を確認することができ、

その結果、BGA部品が実装された製品の品質を高く保つことができるのです。

実装後では確認が難しいので、実装する前の段階で確実に実装できるように検査をしておこう!というわけですね。かしこい~

 

 

●【まとめ】

いかがでしたでしょうか?

今回は「【品質管理】BGAの基板実装ではどうやって品質を確保しているのか?」というテーマでお送りしました。

余談ですが、このテーマは、以前お客様がご来社されたときに、弊社の営業担当へいただいた質問でした。

その時は、その場でご説明させていただきましたが、

そのようにお客様からみて関心のあることに焦点を当ててブログでもお話しすると、

お客様のお役に立てるのではないかと思い、今回テーマとして採用させていただきました。

 

安曇川電子工業(株)では、このように製品の品質を維持するため、

日ごろから努力と挑戦を続けています。

お客様が安心して、安曇川電子工業(株)にお任せいただける現場づくりを

日々模索しています。

 

是非一度ご依頼のご検討をお願いします!

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