Technologie PCB - Comment gérer le gauchissement des BGA et des PCB

Le boîtier BGA ou le PCB peut se déformer pendant le chauffage et les cycles de refroidissement ultérieurs. Cette condition provoque l'emballage à devenir arqué et le dessous du Centre est surélevé. Un pont trouvé lors d'une inspection par rayons X signifie qu'un cycle de chauffage - refroidissement pousse le coin vers le haut ou vers le bas, ou provoque une coupure. Ces problèmes peuvent être détectés lors d'une endoscopie ou d'une inspection visuelle. Si le PCB est déformé, il peut provoquer une coupure ou un court - circuit dans d'autres zones de composants.

Les causes de ces problèmes

Le gauchissement du BGA et de la carte est causé par une inadéquation du coefficient de dilatation thermique (CTE) entre les matériaux des différents composants d'encapsulation, tels que les substrats, les plaquettes de silicium et les matériaux d'encapsulation CEM. Lors de la mise en place et du déplacement, le taux d'augmentation de la température affecte la distribution uniforme de la température dans l'ensemble du composant, de sorte que le taux d'augmentation de la température est indirectement lié à la taille de la déformation.

De plus, plus l'emballage est grand, plus la probabilité de déformation est grande lorsque les autres conditions sont identiques. Bien sûr, le type de méthode de chauffage de retouche (système de retouche à air chaud, Chauffage infrarouge (IR), four de retour à air chaud, four en phase gazeuse, etc.) affecte également le gauchissement. Avec un matériau à faible conductivité thermique cte, le CTE peut être personnalisé pour éliminer partiellement ou complètement ce problème.

Certains réseaux de grilles à billes (PBGA) utilisant un boîtier en plastique comprennent un radiateur, ce qui provoque une expansion plus rapide du haut du boîtier BGA que du bas; Cette expansion plastique tire les coins du BGA vers le bas. L'humidité dans le BGA peut également provoquer un gauchissement, car les composants doivent diffuser au milieu. Dans ces cas, les coins du BGA peuvent se courber vers le haut.

Avec une série de conceptions expérimentales, vous pouvez confirmer quelle partie (BGA ou PCB) est déformée. Les expériences qui isolent les surfaces de poussée et de traction peuvent aider à déterminer comment résoudre ce problème.

Comment réduire le Warping

Lorsque le BGA est plié, les coins du BGA auront un déplacement maximal, ce qui peut entraîner un grand nombre de circuits ouverts et de pontages. De même, la carte peut se plier vers le haut ou vers le bas, poussant la pâte à souder vers l'intérieur, provoquant un pontage ou un circuit ouvert. Ces conditions doivent être détectées par une inspection visuelle ou par radiographie.

Une façon de réduire le gauchissement est de ralentir le processus de chauffage et de refroidissement. La température augmente pendant le préchauffage et diminue pendant le refroidissement. Bien sûr, maintenant, vous ne voulez pas que la température baisse trop lentement pendant le refroidissement, c'est parce que vous ne voulez pas créer une structure de granulométrie grossière. Dans la fabrication électronique, des compromis appropriés doivent être faits.

Le contrôle des dispositifs sensibles à l'humidité (MSD), y compris les cartes et les composants, est un autre moyen de réduire les effets du gauchissement. Le Guide de traitement de l'humidité J - STD - 0033 et jedec est le meilleur guide de référence pour traiter correctement les MSD. Si leur gauchissement est lié à l'absorption de l'humidité, la précuiture de la carte et des composants PCB, puis leur maintien au sec dans un environnement sec, peut atténuer les problèmes de gauchissement. La limitation du temps d'exposition et la compréhension des niveaux de MSD des cartes et des composants joueront également un rôle important dans la réduction du gauchissement associé à l'hygroscopie.

En utilisant une pâte à souder réalisée selon cette formule, il est possible de réduire l'effet d'oreiller et de l'utiliser en combinaison avec une pâte à souder appropriée, ce qui permet également de limiter les effets du gauchissement des billes de soudure.

En concevant correctement le volume de pâte à souder appliqué à chaque emplacement de Plot, il est possible de limiter efficacement certains problèmes liés au gauchissement des PCB et des dispositifs. Dans certains cas, les Plots subissent une transformation lors de l'impression, tandis que dans d'autres, le volume de pâte sur les Plots lors de l'impression est réduit, ce qui peut compenser les effets du gauchissement. Par exemple, un court - circuit important peut se produire lorsque le BGA se courbe vers l'intérieur vers le PCB. Dans ces zones, il peut être nécessaire de réduire autant que possible le volume de pâte à souder imprimée. Au lieu de cela, l'impression d'un plus grand volume de pâte à souder peut être la meilleure solution dans la zone d'une carte de circuit imprimé courbée BGA déformée.