Technologie PCB - BGA pour le soudage sans plomb de cartes de circuits imprimés

BGA pour le soudage sans plomb de cartes de circuits imprimés

1. BGA (1) pour le soudage sans plomb, la spécification BGA sans plomb reste inchangée

Comme indiqué dans l'article précédent, la conception de base d'un BGA soudé sans plomb peut toujours suivre les méthodes actuelles de plomb et il est préférable d'utiliser nsmd comme pad PCB pour réduire l'accumulation de stress. Cependant, en raison de la température de soudage plus élevée du sac étain - argent - cuivre, il est nécessaire de réfléchir attentivement à un meilleur placement du BGA résistant à la chaleur sur le PCB. Généralement, dans le soudage de différents types de grandes plaques, les bords des plaques sont environ 5 - 15 degrés Celsius plus élevés que les bords des plaques. En règle générale, les grands BGA non seulement absorbent facilement l'eau, mais sont également soumis à un stress thermique important à des températures élevées. Il est préférable de ne pas placer ces grandes pièces sur le côté de la planche. Une fois qu'un grand BGA doit être placé sur le côté de la plaque en raison de difficultés de câblage, les conditions de soudage doivent être contrôlées plus strictement pour éviter les dommages.

(II) BGA sans plomb doit accorder plus d'attention à l'opération et à l'inspection

Pour augmenter la température plus facilement et de manière plus régulière, il est nécessaire que le dispositif de reflux ait plus de zones de chauffage que celles avec du plomb. Si possible, il est préférable de passer à l'azote chaud pour le soudage par fusion, avec un meilleur rendement pour OSP. Afin de réduire les dommages causés au BGA, lors de la soudure d'essai du premier produit (premier artic1e), le fil d'induction de température (thermocouple) du détecteur de chaleur profi1er Full - size doit être installé à la base ou à proximité du corps du BGA. Pour savoir si la majeure partie du chauffage dépasse la limite de température, la température du corps est généralement supérieure de 5 degrés Celsius à celle de la balle.

Pour mieux comprendre l'apparence et les points de soudure des goupilles à billes sans plomb, les caractéristiques de surface des goupilles à billes sac externes peuvent être examinées à l'aide d'un microscope à vision latérale dédié.

(3) réponse pendant la période de transition

En ce qui concerne la période de transition du BGA à l'absence totale de plomb (par exemple, l'entretien ultérieur d'une grande machine déjà vendue), si les trois membres changent d'abord la pâte à souder uniquement en sac sans plomb, on parle généralement de « correspondance positive»; Si vous changez la balle en premier lorsque les broches sont changées en LF, il est appelé "Reverse match" et deux autres demi - ensembles de soudure sans plomb. Cependant, ces deux expédients entraînent nécessairement des conséquences de « contamination au plomb» et les problèmes de rupture de l'interface sont susceptibles de se produire.

Prenons maintenant l'exemple d'une balle semi - sans plomb qui ne remplace que la balle sans remplacer la pâte. Lorsque la pâte à souder fond complètement pendant le processus de soudage, mais que les billes ne sont pas encore complètement fondues, le plomb dans la pâte à souder se propage dans les billes sans plomb et se concentre sur les limites de chaque caractère (joints de grain), ce qui entraîne une structure inégale et instable dans l'ensemble du point de soudure. La figure suivante illustre ce phénomène.

Le soudage sans plomb BGA présente généralement deux inconvénients majeurs; L'un est que les broches sac ne fondent pas complètement, ce qui rend non seulement les performances d'auto - alignement médiocres, mais cache également la crise de rupture de l'interface. La deuxième raison est que les boules sac ne fondent pas complètement, de sorte que des fissures (ouvertures) apparaissent souvent entre les boules et la pâte à souder lorsque l'effondrement des boules (effondrement des boules) n'est pas suffisant.

2. Réparation après assemblage BGA / CSP une fois qu'une petite quantité de défauts a été trouvée dans le PCBA assemblé, bien sûr, la plaque d'assemblage coûteuse ne peut pas être mise au rebut; Au lieu de cela, les retouches et les remplacements nécessaires doivent être effectués. À ce stade, l'assemblage BGA / CSP défectueux doit être retiré de la surface du PCB et de nouvelles pièces de bonne qualité doivent être re - soudées en place pour l'expédition. Cette réparation ou retouche de grande difficulté doit bien sûr être effectuée avec des outils professionnels sophistiqués et des techniques familières pour éviter des pertes importantes. Voici les méthodes de réparation courantes:

(1) Remplacer les pièces endommagées par de nouvelles pièces par chauffage et dessoudage

Les méthodes courantes de désoudage partiel des plaques assemblées comprennent: la méthode de conduction électrique de type fer à souder simple (fer à souder); Et des méthodes plus complexes de convection de type air chaud (hot air). Le premier vise divers composants d'extension et de broches, ou des composants passifs avec des couvercles aux deux extrémités. Pendant la construction, une tête de fer à souder avec une puissance appropriée doit être utilisée comme outil pour chauffer et transporter la soudure. Retirez soigneusement les anciennes pièces non soudées avec une pince spéciale, puis soudez soigneusement les nouvelles pièces sur la surface de support d'origine.

(2) manque de conductivité thermique et d'air chaud

(1) industrie lourde de pièces simples

La méthode de fer à souder à conduction thermique est simple, peu coûteuse, facile à apprendre et rapide à utiliser. Il est généralement utilisé pour le remplacement lourd de qfp, PLCC ou certains composants passifs discrets. L'inconvénient de cette méthode est qu'elle repose fortement sur les compétences du technicien et qu'elle est plus susceptible de provoquer des brûlures de composants ou de plaques si elle est chauffée trop rapidement. Un fer à souder plus puissant peut même faire flotter les plots de la carte. Des équipements spéciaux tels que la puissance réglable (puissance ou watts) et la tête de fer à souder auto - réglable (tête de fer à souder) doivent être utilisés pour faciliter la construction de différentes tailles de pastilles. Par exemple, sinait Heat de metcal est un excellent outil commercial.

(2) BGA / CSP industrie lourde

Pour les BGA / CSP avec pieds à billes area array, seuls les outils de chauffage par convection peuvent être utilisés pour effectuer des réparations plus complexes. Ces équipements spéciaux complexes sont très coûteux et leur débit d'air chaud et leur température peuvent également être ajustés à volonté, mais il faut prendre soin de ne pas endommager les autres composants à proximité pendant la construction. Pour les BGA à prix élevé, une nouvelle soudure doit être utilisée lors du re - soudage de nouvelles pièces et tout l'étain ancien sur la surface des plots d'origine doit être enlevé pour assurer des détails métalliques parfaits sur les nouveaux points de soudure.

À ce stade, il est possible d'utiliser un fil de tresse creux spécial ou un fil de tresse en fil de cuivre fin pour absorber l'étain fondu sur la surface tampon. Si nécessaire, utilisez un dentiste de précision pour meuler des outils ou du papier abrasif et utilisez un solvant pour nettoyer à l'avance le tapis de cuivre. Il est nécessaire d'éliminer complètement l'IMC qui croît sur la surface du cuivre pour assurer la résistance et la fiabilité des points de soudure ultérieurs.

(3) réimprimer la pâte à souder et revendre

La pâte est réimprimée dans la zone des plots avec une petite plaque d'acier spécialement imprimée, puis un nouveau BGA / CSP est placé sur la pâte positionnée avec un dispositif d'alignement de précision, puis soudé fermement à l'air chaud. Notez que cela doit être fait une fois pour réduire les dommages de cisaillement causés par la différence de Cte entre le rembourrage et la plaque. Étant donné que la chaleur appliquée dans l'industrie lourde BGA / CSP est beaucoup plus élevée que celle des petites pièces en général, une attention particulière est requise lors de la construction. Une fois le travail terminé, une inspection en perspective doit être effectuée pour s'assurer que la boule intérieure à la base de l'abdomen est correctement soudée.