Leiterplattentechnisch - Leiterplattenhersteller: offene Schweißprobleme und Lösungen im BGA-Schweißen

Leiterplattenhersteller: open welding problems and solutions in BGA welding

Unsoldering of BGA soldering can be caused by several factors, einschließlich unzureichender Lötpaste, schlechte Lötbarkeit, schlechte Koplanarität, Montagefehlstellung, thermische Abweichung, und Abluft durch die Lötmaske. Der Einfluss verschiedener Faktoren wird nachfolgend beschrieben.

1. Insufficient amount of solder paste
Insufficient amount of solder paste printed due to clogging of the opening will cause solder opening. Dieses Phänomen ist häufig bei CBGA oder CCGA, weil diese beiden Geräte nicht zusammenbrechen, wenn die Lötpaste reflowed wird.

2. Poor solderability
Pad contamination and oxidation usually cause wetting problems. Wenn die PCB Pad ist kontaminiert, Das Lot kann nicht mit dem PCB Pad. Unter Kapillarwirkung, Das Lot fließt zur Schnittstelle zwischen Lötkugel und Bauteil, und die PCB Padseite wird gebildet. Offenes Schweißen. Schlechte Lötbarkeit des Pads führt auch zu offenem Löten, nachdem die PBGA-Lötkugel schmilzt und zusammenbricht.

3. Poor coplanarity
Poor coplanarity usually induces or directly causes open soldering, so der Maximalwert von PCB non-coplanarity cannot exceed 5 mil in the local area or 1% in the overall area (the acceptable category in the IPC-600 standard is D, the level is 2 and Level 3). Im Nachbearbeitungsprozess, Ein Vorwärmprozess sollte verwendet werden, um die Nichtkoplanarität zu minimieren, die durch PCB Verformung.

4. SMD offset
Misalignment during component placement usually causes open soldering.

5. Thermal mismatch
The shearing force caused by the internal stress will produce the phenomenon of open welding of the solder joint. Unter bestimmten Prozessbedingungen, wenn ein großer Temperaturgradient durch die PCB, dieses offene Lötphänom tritt auf. Zum Beispiel, SMT Reflow wird oft von Wellenlöten gefolgt. Die PBGA-Ecklötstellen, die während des Reflows gebildet werden, reißen von der Schnittstelle zwischen der Lötstelle und dem verpackten Bauteil, um während der Wellenlötstufe eine Lötstelle zu bilden. In einigen Fällen, Die Lötstellen an den Ecken des PBGA verbinden weiterhin die Komponenten und die PCB Pads. In der Tat, die Pads und PCB sind nur mit dem PCBKathoden. In diesen beiden Fällen, Löten des PBGA Die Punkte befinden sich in der Nähe des Durchgangslochs.

Der grundlegende Grund für dieses Phänomen ist, dass ein großer Temperaturgradient aus dem PCB zum Paket. Im Wellenlöten, Das geschmolzene Lot erreicht die obere Oberfläche des PCB durch die Durchgangslöcher, was zu einer schnellen Erwärmung der Oberseite des PCB. Da Lot ein guter Wärmeleiter ist, die Temperatur der Lötstellen steigt schnell an. Im Gegenteil, das Paket selbst ist kein guter Wärmeleiter, und der Heizprozess ist sehr langsam. Die mechanische Festigkeit des Lots im geschmolzenen Zustand wird reduziert. Sobald thermische Abweichung auftritt, Spannung entsteht zwischen dem heißen PCB und die kalte PBGA, die Risse zwischen der Verpackung und dem Pad verursachen. In einigen Fällen, die Haftfestigkeit zwischen dem Pad und dem PCB ist niedriger als die Verbindungsfestigkeit zwischen den Lötpaketpads, die die PCB und das Pad zum Abziehen. Da die Ecklötstellen weit vom Mittelpunkt entfernt sind, die thermische Mismatch ist signifikant und die Belastung ist auch größer.
Das Problem kann durch Bedrucken einer Lötmaske auf das Durchgangsloch gelöst werden. Dieses Verfahren erzeugt weit weniger offene Schweißnähte als unbedeckte Durchgangslöcher. Wenn die Produktionsmenge nicht groß ist, Sie können vor dem Wellenlöten auch manuell eine Schicht Hochtemperaturband auf das Durchgangsloch kleben, um den Weg der Wärmeübertragung zu isolieren und das Problem des offenen Lötens zu lösen.

6. Exhaust through the solder mask
For BGA pads that have solder mask restrictions around them, schlechter Auspuff verursacht auch offenes Löten. Zur Zeit, weil flüchtige Stoffe gewaltsam von der Schnittstelle zwischen der Lotmaske und dem Packpad entladen werden, Das Lot wird aus dem Packpad entladen. Blasen Sie an der Stelle weg, um eine offene Schweißnaht zu bilden. Dieses Problem kann durch Vortrocknung des PBGA vor der Platzierung gelöst werden.
Zusammenfassend, the open welding problem of BGA welding can be solved by the following measures:
1. Print enough solder paste
2. Verbesserung der Lötbarkeit von PCB pads
3. Beibehaltung der Koplanarität der PCB-Substrat
4. Precise placement of components
5. Avoid excessive temperature gradient
6. Cover the through hole before wave soldering
7. Komponenten zur Vortrocknung