PCB 뉴스 - BGA 용접 불량의 원인 및 대책

BGA 용접 불량의 원인 및 해결 방법

사람들의 환경 보호 의식이 부단히 높아짐에 따라 무연 다염소 연벤젠이 유행하기 시작했다.

그러나 모든 일에는 양면성이 있다.납 보조 없이 PCB, 특히 BGA의 용접 불량 문제가 점차 드러나고 있다.

다음으로, 우리는 본강 회로 심천 Bo PCBA 공장의 엔지니어를 초청하여 이 문제에 대한 그들의 분석과 해결 방안에 대해 이야기한다.

1. BGA 용접구 탈락, 용접구 용접부위 변형 문제

BGA 어셈블리가 역류하면 용접구가 변형되고 BGA 끝에서 떨어져 나가면서 전기가 전도되지 않습니다.

원인 분석:

BGA는 구조 설계가 불량하고 절연수지가 너무 두껍다.

BGA의 용접 과정에서 가해진 용접고를 넣었기 때문에 용접구의 부피가 더 커졌고 용접으로 인해 용접구의 모양이 타원형으로 바뀌었다.이때 BGA 측의 절연 수지가 너무 두껍고 무연 용접재의 표면 장력이 납 용접재의 표면 압력보다 크기 때문에 표면 장력으로 인해 용접구가 BGA 측에서 탈락한다.

솔루션:

1. BGA 공급업체의 설계 구조 개선

2. 용접고 인쇄량의 제어

3. 주석 인쇄 및 배치의 정확성 향상

2. BGAVoid(올바르지 않음)

리버스 후에 BGA 부품의 용접구에 간격이 있습니다.이후 고저온 순환, 고온 고습, 진동 및 낙하 테스트에서 BGA는 그림 5와 같이 전기가 전도되지 않는 것으로 보입니다.IPC-A-610D의 8.2.12.4에 따르면 카테고리 1, 2, 3의 BGAVoidX 선 이미지 면적은 용접구 전체 면적의 25% 를 초과할 수 없습니다.

원인 분석:

PCBPAD 설계가 불량하고 PAD에 구멍이 있습니다.

전자제품의"작고 가볍고 얇은"것이 점차 발전함에 따라 그들의 BGA 패키지는 점차 작아지고 0.5mm 간격의 BGA는 현재 매우 흔하다.PCB 설계에서 PAD에는 경로설정 요구 사항을 충족하기 위해 구멍이 자주 필요합니다.SMT 공정에서 PAD는 용접고를 바른 후 구멍에 공기가 있고 가스는 환류 과정에서 팽창한다.무연 용접재의 표면 장력은 납이 함유된 용접재보다 크며, 기체가 완전히 방출되지 않아 공강이 형성된다.

솔루션:

1.구멍을 드릴링 채우기 기술로 채우는 PCB PAD 설계 개선

2. 환류 곡선을 조정하여 예열 시간을 늘리고 피크 온도를 낮춘다.

3. 용접고 합금 성분의 선택은 Ag 함량이 높을수록 빈틈이 적다.

3. BGA 대교(연전)

BGA 컴포넌트의 용접구는 리버스 후에 용접에 첨부됩니다.

원인 분석:

PCB PAD 설계 불량, PAD에 구멍

SMT 프로세스에서 PAD는 용접제를 바른 후 드릴된 구멍에 공기가 있습니다.회류 과정에서 기체가 팽창하여 용접구가 점차 팽창하게 되었다.인접한 두 용접구가 어느 정도 팽창하면 그림 7과 같이 연속적인 주석이 형성된다.

솔루션:

1.구멍을 드릴링 채우기 기술로 채우는 PCB PAD 설계 개선

2. PCB PAD는 설계가 불량하고 PAD의 모양이 불규칙하며 PAD 사이에 용접 마스크가 없습니다.

전자 산업이 발전함에 따라 BGA의 간격은 점점 작아진다.BGAPAD의 모양이 불규칙하면 PAD 사이의 간격이 표준 값보다 작습니다.그림 8: BGA의 간격은 0.5mm이고 PAD의 지름은 0.24mm이다. 그러면 PAD 사이의 간격 기준은 0.26mm이지만 일부 지역에서는 0.12mm에 불과하다.

사BGA 주석 없음

BGA 용접점은 X선 검사를 통과했으며 용접점의 모양과 크기가 다르며 점용접과 용접의 신뢰성 문제가 있습니다.

원인 분석:

엉망인 몰드 개구부 설계로 용접고가 탈모되기 어렵다

솔루션:

1. 와이어망 개구부 크기 수정, 와이어망 생산공정 개선

2. 플롯 매개변수 조정

BGA의 전통적인 개공 방법은 원형이다.또 다른 구멍 뚫기 방법은 사각형 필렛입니다.구멍의 크기는 지름 및 모서리 길이와 같습니다.기존의 원형보다 더 좋지만 사각형 필렛을 사용하여 여는 방법을 사용할 때 주석의 양이 BGA가 주석에 연결되는지 평가할 필요가 있습니다.0.5mm 간격의 BGA의 경우 개구 크기가 작기 때문에 레이저 절단과 전해질 광택을 통해 철망을 만드는 것이 좋습니다.

3. 용접고의 금속 가루 입자 크기가 너무 커서 탈모가 어렵다.

대책:

1. 제품 수요에 따라 적합한 금속분말 입도 유형 선택

용접고의 금속 분말 입자 크기는 J-STD-005 분말 입자 크기에 따라 다음과 같은 유형이 있습니다.

다섯BGA 오프셋

BGA 용접점은 X선 검사를 통해 용접점이 PAD 위치에서 벗어나 점용접 및 용접 신뢰성 문제가 있습니다.

원인 분석:

패치의 패치 정밀도가 부족하다

모두가 알다시피 무연 용접고의 자체 교정 능력은 무연 용접고보다 못하다.무연 공정에서는 환류 공정에서 어긋난 부품을 그 자체의 교정 능력을 통해 교정할 수 없다.

솔루션:

장치의 배치 정밀도를 높이다.

Six.BGA 용접 커넥터 분리(용접구와 PCB 사이)

BGA 부품은 환류 후 전기를 전도하지만 이후 고저온 순환, 고온 고습, 진동 및 낙하 테스트에서 BGA의 연결에 INT 현상이 나타납니다.

원인 분석:

1.환류 프로파일 설정이 잘못되었습니다.BGA 용접구와 PCB 보드가 제대로 용접되지 않았습니다.

솔루션:

1. 용접고와 BGA의 회류곡선을 참고하여 곡선을 재조정하여 220도 이상의 시간을 연장하고 피크 온도를 높인다. SAC305 용접고를 사용할 때는 220도 이상 40~60초, 피크 온도는 235~245도를 권장한다.

2. PCB 도금 불량, 예를 들어 ENIG 정밀 가공 PCB의"블랙 패드"현상으로 인해 PCB와 용접재의 결합 강도가 낮아진다.약간 힘을 준 후 PCB와 용접재는 그림 12와 같이 끊어졌다.

2. PCB를 생산하기 전에 용접 강도의 검증을 거쳐 주석도금 동선 인두를 사용하여 BGAPAD에 용접한 후 그 인장력을 테스트해야 한다.

3.PCB 생산기업 관리표를 작성하고 모든 PCB 불량기록을 통계하며 품질이 안정적이고 애프터서비스 등 종합실력이 강한 PCB 생산기업을 선택한다.

결론:

소형화된 고밀도 패키징 전자 부품을 제조해야 하기 때문에 BGA와 CSP는 이미 주류 패키징 형식이 되었다.그러나 그 스텔스 용접점의 형성 공정은 조립과 재작업에 더 높은 요구를 제기했다.또한 BGA 및 CSP 패키지에 필요한 고밀도 기판 기술과 무연화 구현으로 공정 제어가 더욱 복잡해졌다.BGA의 무연 용접은 제품의 신뢰성을 높이기 위해 더 깊이 연구하고 분석할 가치가 있습니다.