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Leiterplatte Blog - Das Problem und die Lösung des offenen Schweißens im fr4 PCB BGA Schweißen

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Das Problem und die Lösung des offenen Schweißens im fr4 PCB BGA Schweißen

2023-02-07
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Author:iPCB

Die Eröffnung von fr4 PCB BGA-Schweißen kann durch mehrere Faktoren verursacht werden, einschließlich unzureichender Lötpaste, schlechte Lötbarkeit, schlechte Koplanarität, Montagefehlstellung, thermische Fehlanpassung und Abluft durch die Lötmaske. Die Auswirkungen verschiedener Faktoren werden wie folgt beschrieben:.



1. Unzureichende Lotpaste

Ein unzureichender Druck der Lötpaste, der durch eine Öffnungsverblockung verursacht wird, führt zu einer Lötöffnung, die bei CBGA oder CCGA sehr häufig ist, da Lötpasteneinbruch beim Reflow dieser beiden Geräte nicht auftritt.

fr4 PCB

2. Schlechte Schweißbarkeit

Die Kontamination und Oxidation der Pads verursachen normalerweise Benetzungsprobleme. Wenn das fr4 PCB Pad kontaminiert ist, weil das Lot nicht mit dem fr4 PCB Pad benetzt werden kann, fließt das Lot unter der Kapillarwirkung zur Schnittstelle zwischen der Lötkugel und der Komponente, und die fr4 PCB Pad Seite bildet offenes Schweißen. Schlechte Schweißbarkeit des Pads führt auch zu einer Schweißöffnung, nachdem die PBGA-Lötkugel schmilzt und zusammenbricht.


3. Schlechte Koplanarität

Schlechte Koplanarität induziert normalerweise oder verursacht direkt Schweißöffnung, so der Maximalwert von fr4 PCB non-coplanarity cannot exceed 5mil in local area or 1% in the whole area (the acceptable category in IPC-600 Standard ist D, und die grades are 2 and 3). Im Reparaturprozess, Der Vorwärmprozess sollte angenommen werden, um die nicht-koplanare Verformung von fr4 PCB.


4. Spanversatz

Die Abweichung des Bauteils während der Montage verursacht normalerweise die Öffnung des löten.


5. Thermische Abweichung

Die Scherkraft, die durch innere Spannung verursacht wird, verursacht die Schweißöffnung. Unter bestimmten Prozessbedingungen tritt dieses Phänomen der Schweißnahtöffnung auf, wenn ein großer Temperaturgradient die fr4-Leiterplatte durchläuft. Zum Beispiel wird SMT Reflow oft von Wellenlöten gefolgt. Die im Reflow gebildete BGA-Ecklötstelle reißt an der Schnittstelle zwischen Lötstelle und Verpackungskomponente in der Wellenlötstufe. In einigen Fällen ist die Lötstelle an der Ecke von BGA noch mit dem Bauteil und dem fr4 LeiterplattenPad verbunden. Tatsächlich sind das Pad und der Streifen von der fr4-Platine nur mit der negativen Linie der fr4-Platine verbunden. In beiden Fällen liegt die Lötstelle von BGA nahe an der Durchgangslochposition.

Die Ursache für dieses Phänomen ist, dass es einen großen Temperaturgradienten von fr4 PCB zur Verpackung. Im Wellenlöten, Das geschmolzene Lot erreicht die obere Oberfläche von fr4 PCB durch das Durchgangsloch, was zu einem schnellen Temperaturanstieg auf der Oberseite von fr4 PCB. Weil Lot ein guter Wärmeleiter ist, die Temperatur der Lötstelle steigt schnell. Im Gegenteil, das Paket selbst ist kein guter Wärmeleiter, und der Heizprozess ist sehr langsam.

Die mechanische Festigkeit des Lots in geschmolzenem Zustand wird reduziert. Sobald thermische Fehlanpassung auftritt, wird Spannung zwischen heißer fr4-Leiterplatte und kaltem PBGA erzeugt und Risse zwischen Paket und Pad erzeugt. In einigen Fällen ist die Haftfestigkeit zwischen dem Pad und der fr4-Leiterplatte niedriger als die Verbindungsstärke zwischen dem LötkapselungsPad, was das Schälen der fr4-Leiterplatte und des Pads verursacht. Da die Ecklötstelle weit vom Mittelpunkt entfernt ist, ist die thermische Fehlanpassung signifikant und die Spannung größer. Das Problem kann durch Bedrucken der Lötmaske auf das Durchgangsloch gelöst werden. Dieses Verfahren erzeugt viel weniger offene Schweißungen als durch Löcher ohne Abdeckung. Wenn das Produktionsvolumen nicht groß ist, kann eine Schicht Hochtemperatur-Klebeband vor dem Wellenlöten auch manuell auf das Durchgangsloch geklebt werden, um den Wärmeübertragungsweg zu isolieren und das Problem der Schweißöffnung zu lösen.


6. Abgas, das durch die Lötmaske fließt

Bei BGA-Pads mit Lötmaskenbeschränkungen um sie herum verursacht schlechter Auspuff auch eine Schweißnahtöffnung. Zu diesem Zeitpunkt werden die flüchtigen Stoffe gezwungen, von der Schnittstelle zwischen der Lötmaske und dem Verpackungspad auszulösen, so dass das Lot vom Verpackungspad weggeblasen wird, um eine Schweißnahtöffnung zu bilden. Dieses Problem kann durch Vortrocknung des BGA Patches gelöst werden.

Zusammenfassend können die folgenden Maßnahmen ergriffen werden, um das Problem der BGA-Schweißöffnung zu lösen:

1) Drucken Sie genügend Lotpaste

2) Verbessern Sie die Schweißbarkeit von fr4 PCB Pad

3) Maintain the coplanarity of fr4 PCB Substrat

4) Präzise Montageelemente

5) Vermeiden Sie übermäßige Temperaturgradienten

6) Abdeckung durch Loch vor Wellenlöten

7) Vortrocknungselement