加入星計(jì)劃,您可以享受以下權(quán)益:

  • 創(chuàng)作內(nèi)容快速變現(xiàn)
  • 行業(yè)影響力擴(kuò)散
  • 作品版權(quán)保護(hù)
  • 300W+ 專業(yè)用戶
  • 1.5W+ 優(yōu)質(zhì)創(chuàng)作者
  • 5000+ 長(zhǎng)期合作伙伴
立即加入
  • 正文
  • 推薦器件
  • 相關(guān)推薦
  • 電子產(chǎn)業(yè)圖譜
申請(qǐng)入駐 產(chǎn)業(yè)圖譜

常見(jiàn)的BGA混裝工藝誤區(qū)分享

04/28 17:14
2021
閱讀需 5 分鐘
加入交流群
掃碼加入
獲取工程師必備禮包
參與熱點(diǎn)資訊討論

BGA混裝工藝中,存在關(guān)于鉛相擴(kuò)散不完整的誤區(qū)。隨著全球無(wú)鉛工藝的普及,大多數(shù)BGA器件已采用無(wú)鉛工藝,但由于特殊需求部分企業(yè)仍使用有鉛制程進(jìn)行焊接。對(duì)于不涉及BGA器件的產(chǎn)品,其工藝可以完全按照有鉛工藝進(jìn)行操作。只有含有無(wú)鉛BGA的有鉛制程才屬于真正的混裝工藝。對(duì)此,業(yè)界存在不同的觀點(diǎn)。

觀點(diǎn)1:更換錫球派(SJ派)

此觀點(diǎn)認(rèn)為在無(wú)鉛BGA用于有鉛工藝時(shí)必須更換錫球,即清除原有的無(wú)鉛錫球,替換為有鉛錫球,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)那鍧嵑笤偈褂谩?/p>

這種觀點(diǎn)的好處是可以徹底執(zhí)行

有鉛工藝,但也存在不利因素:

1)清除無(wú)鉛錫球并植入有鉛錫球會(huì)造成兩次熱沖擊,影響器件的壽命;

2)除球過(guò)程中可能導(dǎo)致BGA焊盤(pán)的脫落或損壞;

3)現(xiàn)在BGA器件的錫球數(shù)量極多,更換錫球會(huì)增加植球的不良率;如果是手工植球,則會(huì)耗時(shí)耗力。更糟的是,如果某個(gè)球的植球存在缺陷,而沒(méi)有有效的BGA器件測(cè)試工具,則會(huì)增加焊的接困擾。

觀點(diǎn)2:不更換錫球派(XJ派)

XJ派觀點(diǎn)認(rèn)為無(wú)需更換錫球,直接使用有鉛錫膏進(jìn)行焊接,稱為混裝工藝。XJ派混裝工藝被認(rèn)為是主流,但在內(nèi)部也存在兩種具體的細(xì)分觀點(diǎn)。

一種觀點(diǎn)認(rèn)為,在無(wú)鉛BGA中使用有鉛錫膏焊接時(shí),不需要擔(dān)心無(wú)鉛錫球是否熔化,可以完全按照有鉛工藝進(jìn)行操作。這是因?yàn)楦咩UBGA錫球不熔化,只有錫膏會(huì)熔化并潤(rùn)濕錫球,從而完成焊接。這種焊接方式的可靠性同樣滿足Class 3產(chǎn)品的要求。

另一種觀點(diǎn)認(rèn)為無(wú)鉛BGA錫球應(yīng)完全熔化,但為了降低器件本體熱沖擊影響,焊接溫度曲線應(yīng)在無(wú)鉛工藝的下限和有鉛工藝的上限之間。IPC-7350中建議混合工藝下BGA焊點(diǎn)的溫度為228°C到232°C,實(shí)際上,同一顆BGA內(nèi)部焊點(diǎn)和外部焊點(diǎn)的溫度差異都會(huì)超過(guò)4°C。這種混合工藝的建議焊接溫度曲線即熔融時(shí)間在60~90秒內(nèi),無(wú)鉛BGA錫球的熔化時(shí)間及所受熱能有限,會(huì)出現(xiàn)所謂的混合工藝鉛相擴(kuò)散不均勻的現(xiàn)象。

鉛相擴(kuò)散均勻與焊點(diǎn)可靠性

鉛相擴(kuò)散不均勻的現(xiàn)象是指已經(jīng)熔化的有鉛錫膏中的鉛元素在BGA無(wú)鉛錫球熔化后開(kāi)始擴(kuò)散進(jìn)入錫球,鉛在底部焊錫膏內(nèi),如圖1所示。而鉛相擴(kuò)散均勻是指在完全熔化焊接完成的基礎(chǔ)上,給予更多的熱量和焊接時(shí)間,使金屬原子混合更均勻,鉛相擴(kuò)散均勻。鉛相擴(kuò)散均勻的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生較厚的IMC層,部分IMC過(guò)度生長(zhǎng)可能會(huì)因基體無(wú)力承載導(dǎo)致焊點(diǎn)失效。

那么,鉛相擴(kuò)散均勻是否代表焊點(diǎn)的強(qiáng)度和可靠性更高?還是鉛相集中在PCB一側(cè)使焊點(diǎn)可靠性更好一些?從邏輯上來(lái)說(shuō),有鉛焊點(diǎn)的強(qiáng)度大于無(wú)鉛焊點(diǎn),而鉛相擴(kuò)散的不均勻并不會(huì)降低焊點(diǎn)的強(qiáng)度和可靠性。

需要指出的是,無(wú)論是鉛相擴(kuò)散均勻還是不均勻,焊點(diǎn)的可靠性都受到多個(gè)因素的影響,包括焊接溫度曲線、焊接時(shí)間、焊接材料的特性等。同時(shí),焊接工藝的控制、質(zhì)量檢測(cè)和可靠性測(cè)試也是確保焊點(diǎn)可靠性的重要環(huán)節(jié)。

在實(shí)際生產(chǎn)中,如果焊點(diǎn)的可靠性符合要求,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)焊接缺陷或故障,那么無(wú)需過(guò)分擔(dān)心鉛相擴(kuò)散的均勻性或不均勻性。然而,如果產(chǎn)品出現(xiàn)焊點(diǎn)故障或不良問(wèn)題,鉛相擴(kuò)散不均勻性可能成為問(wèn)題的一個(gè)指示因素。

推薦器件

更多器件
器件型號(hào) 數(shù)量 器件廠商 器件描述 數(shù)據(jù)手冊(cè) ECAD模型 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí) 參考價(jià)格 更多信息
87832-1420 1 Molex Board Connector, 14 Contact(s), 2 Row(s), Male, Straight, 0.079 inch Pitch, Surface Mount Terminal, Locking, Black Insulator, Receptacle,

ECAD模型

下載ECAD模型
$1.87 查看
43045-0212 1 Molex Rectangular Power Connector, 2 Contact(s), Male, Solder Terminal, Receptacle, LEAD FREE

ECAD模型

下載ECAD模型
$0.43 查看
474817 1 ERNI Board Connector, 6 Contact(s), 1 Row(s), Male, Straight, Surface Mount Terminal,

ECAD模型

下載ECAD模型
$3.23 查看

相關(guān)推薦

電子產(chǎn)業(yè)圖譜