PCB技術 - PCBメーカー：BGA溶接におけるオープン溶接問題と解決策

PCBメーカー: open welding problems and solutions in BGA welding

Unsoldering of BGA soldering can be caused by several factors, 不十分なはんだペーストを含むこと, 不可抗力, 貧弱な平面性, マウントミスアライメント, 熱的不整合, はんだマスクを通して排気する. 様々な要因の影響を以下に記載する.

1. Insufficient amount of solder paste
Insufficient amount of solder paste printed due to clogging of the opening will cause solder opening. この現象はCBGAまたはCCGA, この2つのデバイスは、はんだペーストがリフローされると崩壊しないので.

2. Poor solderability
Pad contamination and oxidation usually cause wetting problems. If the PCB パッドが汚染されている, はんだは濡れない PCB パッド. 毛管作用, はんだは、はんだボールと部品との間の界面に流れる, と PCB パッド側が形成される. オープン溶接. パッドの貧しいはんだ付け性はまた、PBGA半田ボールが溶けて崩壊した後に、オープンはんだ付けを引き起こす.

3. Poor coplanarity
Poor coplanarity usually induces or directly causes open soldering, したがって、 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). 再加工過程で, 予熱プロセスは、起因する非共平面性を最小化するために使用されるべきである PCB 変形.

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. あるプロセス条件下で, 大きな温度勾配が PCB, このオープンはんだ現象が起こる. 例えば, SMTリフローはしばしば波ろう付けに続く. リフロー時に形成されたPBGAコーナーはんだ接合部は、はんだ接合部とパッケージ部品との間の界面から亀裂を生じ、はんだ付け工程中にはんだ接合部を形成する. 場合によっては, PBGAの角部のはんだ接合部は、依然として部品と部品を接続する PCB パッド. 事実上, パッドから剥がされて PCB は PCB陰極. この二つのケースで, PBGAのはんだ付けは、ポイントがスルーホールの位置に近い.

この現象の基本的な理由は、大きな温度勾配が PCB パッケージに. ウエーブはんだ付け, 溶融したはんだは PCB スルーホール, その結果、上部表面が急速に加熱される PCB. はんだは良好な熱伝導体であるので, はんだ接合の温度は急速に上昇する. 反対に, パッケージ自体は良い熱伝導体ではない, そして、加熱プロセスは非常に遅いです. 溶融状態でのはんだの機械的強度が低下する. 一旦熱不一致が起こると, 暑さの間にストレスが生じる PCB と冷たいPBGA, これは、パッケージとパッドの間の亀裂を引き起こす. 場合によっては, パッドとパッドの間の接着強さ PCB は、はんだパッケージパッドの接続強度よりも低い, これは PCB そして、剥離するパッド. コーナーはんだ接合は中心点から遠く離れているので, 熱的不整合はより重要であり、応力も大きい.
この問題は、スルーホールに半田マスクを印刷することによって解決することができる. この方法は、貫通孔を開けているよりもはるかに少ない開溶接部を生じる. 生産量が大きくなければ, また、熱伝導のパスを分離し、オープンはんだ付けの問題を解決するためにウェーブはんだ付けの前にスルーホールに高温テープの層を手動で貼り付けることができます.

6. Exhaust through the solder mask
For BGA pads that have solder mask restrictions around them, 貧しい排気はまた、オープンはんだ付けを引き起こす. この時に, 揮発性物質は、はんだマスクとパッケージパッドとの間の界面から強制的に放出されるので, はんだはパッケージパッドから排出される. 開いた溶接を形成する場所で吹き飛ばす. この問題は、配置前にPBGAを予備乾燥することによって解決することができる.
要約する, the open welding problem of BGA welding can be solved by the following measures:
1. Print enough solder paste
2. のはんだ付け性を向上させる PCB pads
3. Maintain the coplanarity of the PCB基板
4. Precise placement of components
5. Avoid excessive temperature gradient
6. Cover the through hole before wave soldering
7. 予備乾燥部品