Прегледи:0 Автор:I.C.T Час на публикуване: 2025-07-18 Произход:Сайт
За да се предотвратят празнините в BGA завояване при използване на оборудване от производител на рефлект на фурна в Китай , важно е да зададете точен профил на презареждане. Изберете висококачествена паста за спойка и контролирайте внимателно нивата на влагата. Винаги следвайте най -добрите практики за работа с материали и управление на процесите. В съвременните фабрики за електроника празнините в BGA спойващите стави обикновено се съхраняват под 25%, за да се осигури надеждна ефективност. Големите или клъстерирани празнини могат да отслабят спойните стави и да намалят живота си , особено по време на BGA запояване в процеса на презареждане. От решаващо значение е да следите отблизо всяка стъпка, тъй като местоположението и размерът на празнините могат да повлияят както на качеството, така и на издръжливостта на вашето запояване. Много производители на фурни в Китай сега предлагат модерни решения, за да помогнат за минимизиране на празнините по време на BGA завояване.
· Задайте профила на презареждане с правилната топлина и време. Това помага за по -ниски празнини и прави силни спомени стави. Използвайте добра паста за спойка и се справете по правилния начин. Това спира газовете и водата да не се хващат и причиняват празнини. Дизайн шаблони, за да могат газовете да избягат по време на запояване. Това помага да се спре големите празнини под BGA. Дръжте влажността ниска и печете части преди запояване. Това премахва водата и предпазва ставите от напукване. Проверете ставите на спойка с рентгенови инструменти, за да намерите скрити празнини. Поддържайте нивата на празнота под предложените ограничения за по -добра надеждност.
Когато правите BGA запояване, трябва да наблюдавате празнини. Невалидите са малки джобове от газ или поток вътре в ставата на спойка. Тези празнини могат да направят ставата по -слаба и да причинят да се провали по -късно. Съвместната става на спойка затруднява ставата да движи топлина и електричество. Ако игнорирате празнините на BGA Solder, вашето устройство може да не работи добре или може да спре да работи. Много производители на електроника определят строги правила за празнота, за да запазят нещата надеждни. Винаги трябва да се опитвате да спрете празнините и да държите празнините на съвместните спомени под разрешената граница.
Съвет: Проверявайте често работата си, за да намерите BGA Solder Voids рано и спрете общи BGA дефекти.
Можете да спрете празнините по -добре, ако знаете как се случват. BGA Solder Voids обикновено започват по време на процеса на презареждане. Когато спойка се разтопи, тя се опитва да се придържа към подложката и пастата на спойка. Понякога потокът в пастата се хваща в капан, ако външната страна на бумът се залепи по -бързо от вътрешната страна. Този в уловен поток се превръща в пари и увеличава налягането, но спойка може да не остане разтопена достатъчно дълго, за да се измъкне изпарението. Това прави BGA спойка празнини вътре в ставата.
Основните причини за празнините са:
1. Грешки за печат на паста за спойка, които поставят твърде много или твърде малко паста върху подложката.
2. Лоши профили на фурна, които не дават достатъчно време за напускане на газовете.
3. Използване на пасти за спойка с потоци с висока точка на кипене, които улавят парите.
4. Мръсни части или ПХБ, които спират спойка да се залепи надясно.
5. Не съхранявате или боравите с паста за спойка вдясно, което я променя и причинява повече празнини.
Можете да спуснете празнините, като фиксирате профила си на презареждане , избирате ниско-важни пасти за спойка и поддържате процеса си чист. Много експерти казват да използват бавна температурна рампа и по -дълго време на накисване. За без олово BGA запояване трябва да се стремите към пикова температура от около 245 ° C за дъски с части върху тях. Vacuum-Assisted Reflow също може да ви помогне да спрете празнините, като извадите хванати газове. Винаги проверявайте процеса и материалите си, за да поддържате ниските празнини на BGA Solder и направете ставите да издържат по -дълго.
Източник на изображението: Pexels
По -добър профилът ви за презареждане е чудесен начин за намаляване на анулирането на ставите в BGA в BGA. Трябва да наблюдавате температурата, времето и въздуха по време на запояване на профили. Това ви помага да получите силни и надеждни стави. Ако промените внимателно настройките на температурата на профила, можете да получите по -малко празнини и да направите процеса си по -стабилен.
Трябва да изберете правилната температура за всяка стъпка в завояването. Започнете с бавна скорост на рампата, около 1 ° C до 3 ° C в секунда . Това предпазва дъската в безопасност от термичен шок и позволява на газовете да напуснат. Повечето производители казват, че да използват скорост на рампа от 1–2 ° C/s за малка паста за спойка или BGA с фини стъпки. Това помага да се спре проблемите като балиране на спойка и надгробни конституции.
Във фазата на накисване дръжте температурата между 155 ° C и 185 ° C за 30 до 120 секунди. Това позволява на дъската и части да се загрее равномерно. Но ако накиснете твърде дълго или твърде горещо, можете да получите повече окисляване и празнини. За пиковата фаза задайте температурата между 230 ° C и 245 ° C за запояване без олово. Уверете се, че пикът е най -малко 15 ° C по -висок от точката на топене на спойка. Задръжте това за 45 секунди или повече. Това помага на спойка да се придържа добре и позволява на газовете да избягат.
Съвет: Поставете термодвойки на различни места на BGA и PCB. Това ви помага да проверите топлината и понижава шанса за празнота на спойка.
Времето е много важно за запояване на профили. Времето над Liquidus (TAL) има най -голямо значение за това да се направи потокът да работи и да намали празнините. Опитайте се да запазите TAL между 60 и 90 секунди. Това дава време на потока да почисти оксидите и позволява на газовете да излязат, преди спойването да се втвърди.
Не бързайте стъпките. Ако отидете твърде бързо в рампата или накиснете, улавяте газове вътре в ставата. Ако направите накисването или пикът да продължи твърде дълго, може да навреди на чувствителни части или да причините други проблеми. Трябва да гледате времето на всяка стъпка и понякога да опитате различни начини. Много експерти казват, че правенето на профил перфектно изисква практика, но тези съвети ще ви помогнат да получите добри резултати.
Въздухът във вашата фурна за профил е важен за качеството на ставата на спойка. Азотният газ изтласква кислорода и спира окисляването. Това прави по -чисти и по -силни стави за спойка. Азотът също така помага на спойника да се разпространи и намалява броя на празнините в BGA и Fine-Pitch Asserblies.
Полза | Въздействие върху BGA/Fine-Pitch Assemblies |
Намалено окисляване | Азотът спира оксидите, така че има по -малко празни петна и мостове. |
Подобрено намокряне на спойка | Инертният въздух помага на разпространението на спойка, което е от ключово значение за BGA части. |
По -ниска скоростна скорост | По -добрият поток на спойка означава по -малко празнини, така че електрическата работа и надеждността се подобряват. |
По -ниска температура на преосмисляне | Можете да спойкате на по -ниска топлина, която защитава части и понижава рисковете за празни. |
Парата на мравчената киселина е друг начин за понижаване на празнините по време на запояване на профили. Ако използвате мравчена киселина във вакуумна фурна , правите редуциращ въздух, който почиства оксидите от части, спомени и PCB повърхности. Това помага на застъпването по -добре и прави по -малко празнини. Това е много важно за усъвършенстваните BGA опаковки. Големите индустрии като аерокосмически и автомобилни използват този метод, за да отговарят на строги правила за надеждност.
ЗАБЕЛЕЖКА: Винаги проверявайте нивата на кислород и променете мравчената киселина и накисвайте времената, за да получите най -ниските празнини.
Ако контролирате температурата, времето и добре въздуха, можете да намалите празнотата на спойка и да направите вашите BGA сглобки по -надеждни. Не забравяйте, че термичното профилиране и фино настройка на процеса ви са необходими за стабилно, висококачествено презаредно запояване.
Избирането на правилната паста за спойка помага да спрете празнините в BGA запояване. Пастата трябва да има правилната смес от разтворители . Това позволява на газовете да се измъкнат, когато го загрявате. Това ги предпазва да не се забиват вътре. Доброто намокряне означава, че пастата може да почисти добре подложката. Това помага да се направят силни топки за спойка. Ако използвате паста с добро повърхностно напрежение, тя се разпространява по -добре и прави по -малко празнини. Потокът не трябва да има прекалено нелетливи неща. Ако има твърде много, тя може да блокира топките за спойка от падащи и улавящи газове. Опитайте се да намерите паста за спойка с Rosin, която се топи при ниска температура. Това помага на потока да работи добре по време на презареждане. Използването на по -малко rosin от нормалното позволява активаторите да работят навреме. Освен това спира топките за спойка да се слепят заедно.
Съвет: Винаги четете техническия лист за данни за вашата паста за спойка. Производителят ще изброи неща, които помагат за по -ниски празнини в BGA запояване.
Съхраняването и боравенето с паста за спойка Правилният начин пази ставите на BGA Solder в безопасност. Поставете паста за спойка на хладно и сухо място. Дръжте части и PCB в чиста зона, за да спрете мръсотията и ръждата. Следвайте правилата, чувствителни към влагата, за да запазите проблемите с водата. Използвайте безопасността на ESD, когато докоснете всякакви материали. Когато отпечатвате паста за спойка, използвайте добри шаблони. Уверете се, че дупките съответстват на вашето BGA оформление. Контролирайте колко паста за спойка използвате. Тя трябва да покрие около половината до по -голямата част от подложката . Това ви помага да получавате едни и същи резултати всеки път. Винаги задайте профила си на презареждане, за да съответства на пастата и частите. Използването на азот във фурната също може да помогне за спиране на ръждата и по -ниските празнини.
Поставянето на паста за спойка по един и същи начин всеки път прави BGA Solder ставите силни. Празнините могат да се случат, когато газовете напускат по време на профила. Ако използвате твърде малко паста или поток на спойка, газовете може да не се измъкнат. Това може да причини повече празнини. Видът и силата на потока във вашата паста има много значение. Ако потокът не е достатъчно силен , газовете остават вътре и правят празнини. За керамичните BGA се нуждаете от повече паста за спойка. Това е така, защото пакетът дава по -малко спойка от другите.
Аспект | Обяснение |
Важност на обема на пастата на спойка | За керамична BGA достатъчно паста за спойка прави ставите силни. |
Въздействие на недостатъчната паста | Твърде малкото паста за спойка или поток причинява проблеми и повече празнини. |
Роля на топки за спойка | Някои BGA използват топки за спойка, но керамичната BGA се нуждае от допълнителна паста. |
Последствие | Няма достатъчно паста за спойка или поток означава слаби стави и повече празнини. |
ЗАБЕЛЕЖКА: Винаги проверявайте пастата си за спойка преди презареждане. Поставянето му по същия начин всеки път понижава празнините и прави BGA попълване по -добре.
Трябва да държите влагата далеч от вашите BGA компоненти преди запояване. Ако водата попадне вътре в топките за спойка, тя може да прави празнини по време на презареждане. Ако смятате, че вашите BGA части имат влага, изпечете ги, преди да ги използвате. Печенето изважда водата и помага да се спре пукнатините или слоевете от обели. Повечето експерти казват, че пекат BGA части при 125 ° C за 24 часа, ако са били във въздуха твърде дълго или ако не сте сигурни в съхранението. Винаги следвайте правилата от производителя и групи като IPC и JEDEC. Съхранявайте вашите BGA части в специални торбички със сушене. Запазете влажността под 40% RH. Не се опитвайте да коригирате увреждането на влагата, като печете след презареждане. След като се случи щетите, не можете да го отмените. Използвайте рентген или C-SAM, за да търсите скрити празнини или пукнатини след запояване.
Съвет: По -добре е да спрете проблемите, отколкото да ги коригирате. Винаги печете и съхранявайте вашите BGA части по правилния път преди преразглеждане.
Трябва да запазите влажността ниска в работната си зона, за да спрете празнините в BGA запояване. Високата влажност може да направи потока под части да накисне водата. Това може да образува филми, които причиняват повече празнини и правят ставите по -малко силни. Ако вашето работно пространство има малки пропуски или тесни конектори, хванат поток и лош поток на газ могат да влошат нещата. Дръжте стаята суха и използвайте добър въздушен поток, за да помогнете на газовете да излязат по време на запояване. По -добрият прегрупващ и интелигентен дизайн , като по -големи пространства между части, също помагат за по -нисък поток и празнини. Винаги проверявайте работната си зона и променяйте нещата, ако е необходимо, за да поддържате ставите на BGA силни.
· Влагата може да причини:
o празнини вътре в топки за спойка или в ставите
o Заловени поток газове
o фуги, които се свиват и напукват
o Въздушни джобове от Vias
Забележка: Ако следвате правилата на IPC-610D и IPC-7095A , можете да поддържате празнини на безопасни нива.
Можете да свалите празнини в BGA завояване, като промените дизайна на шаблона си . Когато отпечатате паста за спойка, трябва да създадете пътеки за газ, за да избягат под BGA. Използвайте модели като 5-уред, прозорец, кръстосан люк или радиални форми . Тези модели помагат на газовете да се преместят, преди спойването да се втвърди. Ако имате термични подложки, разчупете големи зони за паста на спойка с модели на кръстосани скали. Това позволява да се измъкне в капан и поддържа ставата силна.
· Разделете големи отвори за шаблони на по -малки. Например, използвайте четири малки отвори вместо един голям.
· Направете прочиствания наоколо през дупки. Това спира пастата на спойка да не се влива във VIA и да причинява празнини.
· Опитайте по -дебел шаблон, като 0,2 мм, но запазете същия обем на пастата на спойка. Това дава повече място за бягство от газ.
· Използвайте агресивен поток с по -малки разделени отвори и без маска за спойка. Този метод работи добре и не добавя разходи.
Тези промени ви помагат да избегнете празнини и да улесните BGA преработката. Не е необходимо да сменяте пастата си за спойка или профила на презареждане. Просто трябва да коригирате шаблона си.
Трябва да поставите топки за спойка и паста за спойка внимателно по време на преработка на BGA. Ако използвате твърде много или твърде малко паста за спойка, можете да получите слаби стави или допълнителни празнини. Винаги проверявайте дали топките за спойка седят на правилното място на подложките. Използвайте шаблон , който съответства на вашето BGA оформление. Това ви помага да получите същото количество паста за спойка на всяка подложка.
Добрият процес на поставяне ви помага да избегнете студени стави. Студените стави се случват, когато спойка не се стопи напълно. Това може да доведе до проблеми с преработката на BGA по -късно. Трябва да използвате стабилна ръка и правилните инструменти за поставяне на топки за спойка и паста за спойка. Това поддържа вашите BGA стави силни и готови за преработка, ако е необходимо.
Компонентното изкривяване може да причини големи проблеми по време на преработка на BGA. Ако вашата BGA или дъската се огънат по време на отопление, можете да видите неравномерни спомени или допълнителни празнини. Warping може да вдигне някои топки за спойка от подложката, което прави ставата слаба. Трябва да контролирате температурата си на презареждане и да използвате бавно отопление, за да спрете да изкривявате.
· Съхранявайте вашите BGA части плоски и сухи.
· Използвайте станция за преработка с равномерно отопление.
· Проверете за изкривяване преди и след преработка.
Ако видите изкривяване, може да се наложи да коригирате процеса си или да замените частта. Внимателното обработка и правилните инструменти ви помагат да избягвате проблеми с преработката и да поддържате надеждните ви стави на BGA.
Vacuum Reflow е специален начин да се отървете от хванатите газове. Той помага за по -ниски празнини в ставите на спойка. Поставяте своя BGA монтаж във фурна за презареждане , която прави вакуум. Когато спойка се разтопи, фурната изважда въздух навън. Това позволява на газовете и потока да оставят спойната става. В крайна сметка сте с по -малко празнини и по -силни стави.
Можете да промените колко дълго и колко силен е вакуумът. Повечето фурни използват вакуума веднага след като спойка се стопи. Това позволява на спойка да запълни пространствата, докато газовете избягат. Този метод работи добре за BGA пакети и други части, които трябва да бъдат много надеждни. Ще видите много по -малко анулиране, отколкото при нормален преразглеждане. Много хора получават празнини под 2% с вакуум . Нормалният профил често оставя 10% или повече.
Съвет: Гледайте отблизо вакуумния цикъл. Твърде много вакуум или лош момент могат да направят пръски или неравномерни стави.
Вакуумното презареждане не е необходим за всяка работа. Използвайте го, когато се нуждаете от много ниски празнини или когато нормалният презарежда не работи достатъчно добре. Проучванията показват, че вакуумното презареждане помага най -много в тези случаи:
· LED монтаж, при който почти не са необходими празнини за добър топлинен поток и дълъг живот.
· Висока надеждност BGA запояване, като в автомобили или самолети.
· Проекти, при които нормалната паста за спойка и потока не дават достатъчно ниски празнини.
· Когато трябва да имате празнини под 2% за най -добри резултати.
Vacuum Reflow дава по -добри стави, но това струва повече и предприема повече стъпки. Може да работите по -бавно и да трябва да обучавате екипа си повече. Експертите казват, че трябва да планирате добре процеса си, за да спрете пръски или дълги цикли.
Полза | Предизвикателство |
Отменяне под 2% | По -висока цена на оборудването |
По -силни спомени | Повече стъпки на процеса |
По -добра надеждност | По -бавна пропускателна способност |
ЗАБЕЛЕЖКА: Vacuum Reflow е най -добър, когато вашата работа се нуждае от допълнителна работа и разходи. За повечето BGA завояване може да е достатъчен добър профил на презареждане.
Трябва да проверите добре ставите си, за да сте сигурни, че работят. Гледането на тях ви помага да намерите пукнатини или неравномерни спойки отвън. Но не можете да видите вътре в ставата само с очите си. За скрити проблеми се нуждаете от специални инструменти. Инспекцията на рентгенови лъчи ви позволява да погледнете вътре в ставата. Помага ви да намерите празнини или пукнатини, които биха могли да разбият ставата. Новите рентгенови машини използват интелигентен софтуер за измерване на празнини бързо и правилно. Можете дори да направите 3D снимки, за да видите къде е всеки проблем.
Ето таблица, която показва как работят различните методи за проверка :
Метод на проверка | Описание | Ефективност за откриване на празнини | Ограничения |
Визуална/оптична проверка | Използва камери или лупи за повърхностни проверки | Намира само повърхностни дефекти | Не виждам скрити празнини вътре в ставите |
2D рентгенова проверка | Създава 2D изображения на вътрешна структура | Открива вътрешни празнини, но припокрива възможни | Припокриващите се характеристики намаляват точността |
3D рентген (CT сканиране) | Произвежда 3D изображения с висока разделителна способност | Най -ефективни за вътрешни празнини | Необходимо е по -висока цена и усъвършенствано оборудване |
Ултразвукова проверка | Използва звукови вълни, за да провери вътре | Намира вътрешни празнини и деламиниране | По -рядко, се нуждае от специално оборудване |
Разрушителни методи | Физически изрязва или багрира ставата | Намира празнини и пукнатини | Унищожава пробата, а не за рутинна употреба |
Можете да видите колко добре работят тези методи в диаграмата по -долу:
Рентгеновата проверка е най-добрият начин да намерите и измервате празнини, без да нарушавате ставата. Имате нужда от обучени хора или умни програми, за да четете рентгеновите снимки. Самото гледане на ставата не е достатъчно, за да намерите скрити празнини. Винаги използвайте и двете начина, за да проверите добре BGA ставите. Ако пропуснете празнота, можете да получите студена спойка, която може да се счупи по -късно.
Трябва да знаете правилата за това колко празнини са добре в ставите. Повечето правила казват, че най-голямата зона за празнота трябва да бъде по-малка от 25% от ставата , както се вижда от рентгенови снимки. Някои нови доклади казват, че до 30% са добре в някои случаи. За важни подложки експертите казват да държат празнини под 10% до 25%, в зависимост от това къде се намират.
Описание на критерия | Максимално допустимо ниво на празнота | Бележки/източник |
Празнините не трябва да надвишават 20% от диаметъра на топката за спойка | ≤ 20% от диаметъра на топката за спойка | Единична празнота отвън не е разрешена; Множество невалидни суми ≤ 20% приемлива |
IPC-7095 Ограничение за празнота на слоя на подложката | ≤ 10% от площта на топката за спойка (диаметър на празнотата ≤ 30%) | Невалидна, разположена на слой на подложката |
IPC-7095 Ограничение за празнота на спойка за спойка | ≤ 25% от площта на топката за спойка (диаметър на празнотата ≤ 50%) | Невалидно, разположено в център за топка за спойка |
Общ неприемлив размер на празнотата | > 35% от диаметъра на топката за спойка | Показва проблем, свързан с процеса; не е приет |
Празнини извън ставите на спойка, открити чрез рентгенова снимка | Не е приемливо | Необходима е рентгенова проверка; Резолюция ≥ 1/10 диаметър на топка |
Винаги трябва да проверявате ставите си, за да сте сигурни, че те следват тези граници. Ако видите празнини, по-големи от една трета от размера на топката, трябва да поправите процеса си. Поддържането на празнини в безопасния обхват помага да се спре повредите и прави силни, добри стави.
Можете да получите добро BGA запояване, ако контролирате процеса си и използвате добри материали. Опитайте да използвате по -малки дупки на шаблона и по -малко паста за спойка, когато правите BGA преработка. Направете предварителното и накиснете стъпките по -дълго, за да могат да напуснат потока газове. Винаги избирайте висококачествена паста за спойка и поставете вашата фурна на рефула по правилния начин. За преработка на BGA, дръжте въздуха сух и помислете да използвате вакуумно презареждане, за да получите най -малко празнини. Научете за нови сплави за спойка, по -добър поток и интелигентни фабрични инструменти, . ако продължавате да правите процеса на преработка по -добър, вашите стави ще останат силни и ще имат по -малко празнини.
Често виждате празнини заради хванати газове от поток на пастата на спойка, лоши профили на презареждане или твърде много влага. Мръсните повърхности и лошият дизайн на шаблони също увеличават празнините. Винаги проверявайте процеса и материалите си, за да намалите тези рискове.
Трябва да използвате рентгенова проверка . Този инструмент ви позволява да виждате вътре в ставите на спойка и да намерите скрити празнини. Визуалните проверки показват само повърхностни проблеми. Рентгеновата снимка ви дава най-добрите резултати за BGA завояване.
Не, не винаги се нуждаете от вакуум . Често можете да контролирате празнините с добър профил на презареждане и висококачествена паста за спойка. Използвайте вакуумно презареждане, когато се нуждаете от много ниски празнини, например в автомобилни или аерокосмически проекти.
Стандарт | Разрешена зона за максимална празнота |
IPC-7095 | 25% от топката за спойка |
Най -доброто от индустрията | 10–25% от площта на подложката |
Трябва да държите празнини под тези граници за силни, надеждни фуги.
