Новости PCB - Причины и контрмеры плохой сварки BGA

Причины плохой сварки BGA и способы ее устранения

По мере повышения осведомленности об экологических проблемах ПХД, не содержащие свинца, становятся популярными.

Однако все имеет две стороны. В отсутствие свинца постепенно выявляются проблемы с сваркой ПХБ, особенно БГА.

Затем мы пригласили инженеров завода Bo PCBA в Шэньчжэне, чтобы рассказать о своем анализе и решении этой проблемы.

Проблема деформации места сварки шара BGA

После обратного потока компонентов BGA сварочный шар деформируется и выпадает на конце BGA, что приводит к непроводящести.

Причинный анализ:

Конструкция BGA плохо спроектирована, изоляционная смола слишком толстая.

Во время сварки BGA объем шара увеличивается из - за добавления приложенной пасты, а форма шара изменяется из - за плавления, чтобы сформировать эллипс. В этот момент, поскольку изоляционная смола на стороне BGA слишком толстая, а поверхностное натяжение неэтилированного припоя больше, чем поверхностное давление свинца, поверхностное натяжение приводит к тому, что сварочный шар падает со стороны BGA.

Решения

Усовершенствование структуры проектирования поставщиками BGA

2. Контроль объема печати пасты

3. Повышение точности печати и размещения олова

2.BGAVoid (недействительный)

После обратного потока в сварном шаре части BGA есть зазор. В последующих испытаниях с высоким и низким температурным циклом, высокой температурой и высокой влажностью, вибрацией и падением BGA, по - видимому, не проводит электричество, как показано на рисунке 5. Согласно 8.2.12.4 IPC - A - 610D, площадь рентгеновского изображения BGAVoid категорий 1, 2 и 3 не должна превышать 25% от общей площади сварного шара.

Причинный анализ:

PCBPAD плохо спроектирован, на нем есть отверстия.

С постепенным развитием электроники « малый, легкий, тонкий», их упаковка BGA постепенно уменьшается, и BGA с интервалом 0,5 мм теперь очень распространена. При проектировании PCB отверстия в PAD часто требуются для удовлетворения требований к проводке. В процессе SMT, после того, как PAD покрыт пастой, в отверстии есть воздух, и газ расширяется во время обратного потока. Поверхностное натяжение неэтилированного припоя больше, чем у содержащего свинец припоя, и газ не может быть полностью высвобожден, образуя полость.

Решения

1. Улучшена конструкция PCB PAD для заполнения отверстий методом бурения.

Корректировка кривой обратного потока для увеличения времени подогрева и снижения пиковой температуры.

3.Выбор состава сплава пасты, чем выше содержание Ag, тем меньше зазор.

3.Мост БГА (Лияньтянь)

Сжигательный шар элемента BGA соединяется с припоем после обратного потока.

Причинный анализ:

Плохой дизайн PCB PAD с отверстиями на PAD

В процессе SMT, после того, как PAD покрыт пастой, в его скважине есть воздух. Во время обратного потока газ расширяется, что приводит к постепенному расширению сварного шара. Когда два соседних сварных шара расширяются до определенной степени, образуется непрерывное олово, как показано на рисунке 7.

Решения

1. Улучшена конструкция PCB PAD для заполнения отверстий методом бурения.

2.PCB PAD плохо спроектирован, форма PAD нерегулярна, между PAD нет шаблонов для сварки.

По мере развития электронной промышленности разрыв между BGA становится все меньше и меньше. Когда форма BGAPAD нерегулярна, разрыв между PAD в некоторых местах меньше стандартного значения. Рисунок 8: Расстояние узла BGA составляет 0,5 мм, а диаметр PAD - 0,24 мм. Разрыв между PAD составляет 0,26 мм, но в некоторых местах он составляет всего 0,12 мм.

Четыре. Нет BGA олова

Точки сварки BGA были проверены рентгеновскими лучами, форма и размер точек сварки различны, есть проблемы с надежностью сварки и сварки.

Причинный анализ:

Плохая конструкция отверстия шаблона затрудняет смазку.

Решения

1. Изменить размер отверстия проволочной сетки и усовершенствовать процесс производства проволочной сетки

2. Корректировка параметров печати

Традиционный метод BGA - отверстия круглый. Другим методом отверстия является квадратный угол. Размер отверстия такой же, как и диаметр и длина края. Он лучше, чем традиционный круг, но при использовании метода открытия с квадратным углом необходимо оценить, приведет ли количество олова к соединению BGA с оловом. Для BGA с интервалом 0,5 мм из - за небольшого размера отверстия рекомендуется изготавливать стальные сетки с помощью лазерной резки и электролитической полировки.

3. Размеры частиц металлического порошка в пасте слишком велики, что приводит к трудному размножению.

Ответные меры:

Выбор подходящего типа металлического порошка в соответствии с потребностями продукта

Размеры частиц металлического порошка в пасте различны, в зависимости от размера частиц J - STD - 005 существуют следующие типы.

Пять. Смещение BGA

Точка сварки BGA проходит рентгеновское обследование, точка сварки отклоняется от положения PAD, есть проблемы с надежностью сварки и сварки.

Причинный анализ:

Не хватает точности пластыря.

Хорошо известно, что способность к самокоррекции пасты без свинца хуже, чем у пасты без свинца. В неэтилированных процессах неуправляемые компоненты не могут быть скорректированы с помощью собственных корректирующих мощностей в процессе обратного тока.

Решения

Повышение точности размещения оборудования.

Шесть. Разделение сварных интерфейсов BGA (между шаром и PCB)

Компоненты BGA проводят электричество после обратного тока, но в последующих испытаниях на высокотемпературный и низкотемпературный цикл, высокую влажность, вибрацию и падение соединение BGA демонстрирует явление INT.

Причинный анализ:

Контур обратного тока установлен неправильно, и сварочный шар BGA и пластина PCB не образуют хорошую сварку.

Решения

1. Ссылаясь на профиль обратного тока пасты и BGA, отрегулируйте профиль, чтобы увеличить время до 220 градусов и выше и повысить пиковую температуру. При использовании пасты SAC305 рекомендуется температура от 40 до 60 секунд выше 220 градусов, а пиковая температура от 235 до 245 градусов.

2.Плохое гальваническое покрытие PCB, такое как феномен « черной прокладки» в очищенном PCB ENIG, приводит к снижению прочности соединения PCB с припоем. После небольшого давления ПХБ и припой ломаются, как показано на рисунке 12.

Перед производством ПХБ необходимо сварить на BGAPAD с использованием луженого медного паяльника с проверкой прочности сварки, а затем проверить его натяжение.

3.Создать таблицу управления предприятием по производству PCB, подсчитать все плохие записи PCB, выбрать стабильное качество, послепродажное обслуживание и другие комплексные мощные производственные предприятия PCB.

Короче говоря:

Из - за необходимости создания миниатюрных электронных устройств с высокой плотностью упаковки BGA и CSP стали основными формами упаковки. Кроме того, технология высокоплотного фундамента, необходимая для упаковки BGA и CSP, а также внедрение неэтилирования усложняют управление процессом. Сварка BGA без свинца заслуживает более глубоких исследований и анализа для повышения надежности продукта.