PCB技術 - BGAとPCB基板の反省に対処する方法

加熱及びその後の冷却サイクル中, BGAパッケージまたはPCB基板は反り.この状況は、パッケージの中心部の下側を上げて弓になる原因となります. X線検査で見られる橋かけは、加熱冷却サイクルがコーナーを上下に押すことを意味する, または開いた回路を引き起こす. これらの問題は、内視鏡検査または目視検査で見つけることができる. PCBが歪んだなら, それは、開いた回路または他のコンポーネント領域の短絡回路を引き起こすかもしれません.

これらの問題の原因

BGAとPCBの反りは、基板、シリコンチップ、およびEMCパッケージング材料のような様々なパッケージ部品の材料間の熱膨張係数（CTE）の不整合に起因する。着地・移動時には、温度上昇率は全成分の均一な温度分布に影響するので、温度上昇率は反りの大きさと間接的に関係する。

また、他の条件が同じであれば、パッケージが大きくなると反りの可能性が大きくなる。もちろん、再加熱加熱方式（熱風再利用システム、赤外線加熱（IR）、熱風リフロー炉、気相炉など）も反りに影響する。部分的にまたは完全にこの問題を除去するために、CTEをカスタマイズすることができる低CTE熱伝導性材料を使用する。

プラスチックケースを使用するいくつかのボールグリッドアレイ（PBGA）は、ヒートスプレッダを含み、これはBGAパッケージの頂部を底部よりも速い速度で膨張させるこのプラスチック膨張は、BGAの角を下に引きます。BGAの湿気は、コンポーネントが中央に広がる必要があるので、反りを引き起こすかもしれません。これらの場合、BGAの角部が上方にカールすることがある。

一連の実験計画を通して, どの部分が確認できますか（BGAまたはPCB）反り. プルとプッシュの表面を分離することによって実験は、この問題を解決する方法を決定するのに役立ちます.

反則を減らす方法

BGAが曲がるとき、BGAの角は最大の変位を持ちます。そして、それは多数の開いた回路と橋を引き起こすかもしれません。同様に、回路基板は、半田ペーストを内側に押圧して、ブリッジまたはオープン回路を引き起こす。これらの条件は、目視検査又はX線検査によって見出される。

反りを最小にする1つの方法は、加熱および冷却プロセスを遅くすることである。予熱プロセス中に温度が上昇し、冷却プロセス中に温度が低下する。もちろん、冷却中に温度低下が遅くなりたくないので、粗い構造を作りたくないからです。エレクトロニクス製造業では適切なトレードオフを行う必要がある。

回路基板や部品を含む湿度感知デバイス（MSD）の制御は、反りの影響を低減する別の方法である。湿気処理のためのJ - STD - 0033とJEDECガイドラインは、MSDの適切な取り扱いのための最良のガイドラインです。それらの反りが水分吸収に関連しているならば、回路基板と部品を事前に焼いて、それから乾いた環境で彼らを乾燥させておくことは、反り問題を軽減することができます。回路基板および部品のMSDレベルを制限することにより、露光時間を制限し、水分吸収に関する反りを減少させる上で大きな役割を果たす。

式により作製したはんだペーストを用いることにより、ピロー効果を低減でき、半田ボールの反りの影響を抑制することができ、適切な半田ペーストと併用することができる。

各パッド位置に適用されるはんだペーストの量を適切に設計することにより, PCBとデバイスの反省に関するいくつかの問題は効果的に制限される. 場合によっては, パッドは印刷中に遷移する, その他の場合, 印刷中にパッド上のはんだペーストの量は減少する, これは反りの効果を補うかもしれません. 例えば, BGAが内側に曲がったときPCBの方へ,明らかな短絡回路が現れるかもしれない. これらの地域で, はんだペーストの体積をできるだけ少なくする必要がある. 反対に, 反りBGAが回路基板を「オフ」に曲げる領域で, より大きな量のはんだペーストを印刷することは、最良の解決策であり得る.