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    干货分享丨BGA、LGA的Void(空洞)分析改善

    2023-04-06 13:42:56 行业新闻 6534

    干货分享丨BGA、LGA的Void(空洞)分析改善

    转自:SMT之家

     

    背景目的

    1-1背景:

    随着实装的高密度化的推进,元件特别是IC、端子等电极的构造变化显著。

    根据电极的变化,以前的焊接技朮已经不能正确的焊接元件了,其中最有代表性的是采用LGA、BGA的IC工厂。

        LGA、BGA等CHIP元件由开放型焊接向密闭型焊接变化。

        LGA、BGA-IC最大的问题是在接合部发生的“Void”。

     

    1-2目的:

         1)  LGA、BGA-IC不产生Void焊接技朮成为实用化。

         2)  能够在高密度实装基板、大型主板上没有Void进行实装,提高接合的可靠性。

     

    LGA和BGA的VOID发生原因:

    为防止LGA、BGA的void发生,解开void发生的原理相当重要。

    为防止LGA、BGA的void发生是受锡膏的熔融的变化影响的。

    解开这些变化过程,就可以提出void的对策。

     

    发生原理:

           1、因为焊锡表面张力,焊锡向中心部集中。

           2、因为表面张力void密闭

           3、要排除void抑制焊锡表面张力是很必要的。

     

    模拟回流炉中LGA Solder Past的变化

    为分析开实际的LGA、BGA的焊接有必要做模拟。

     

    Void抑制方法的检验

    原因分析的结果,为了防止BGA、LGA发生Void,要推进以下工作:

    1、Reflow Profile 锡膏助焊剂的设计。

    2、锡膏印刷。

    3、 Reflow Profile 的3项目须同时改善,一个一个改善没有效果。

     

    Void抑制方法的检验

     

    LGA的Reflow Profile和void发生量的检验

    Reflow Profile的void发生量的检验按照下面3项记录条件执行﹕1、公司内一般使用的Profile;2、改善的Profile;3、考虑现在生产的Profile。

     

    LGA的锡膏和void的发生量的验証

    做LGA的solder paste的void发生量试验

     

    LGA的solder paste和void发生量的验証

    结论:void对策品的VL取得良好的结果,比较符合密闭型的焊接, FLUX的变化稳定。solder paste(粒度、FLUX)的使用重要。

     

    做LGA的solder paste印刷厚130um和150um瓦斯排出和印刷形状的有无条件。

     

    LGA的solder paste印刷量和void发生的检証

    结论 :因为印刷厚度引起的void发生量很少。 从FLUX发生的瓦斯被排出。缺口印刷效果大。要有充足的锡膏印刷量确保能够排出瓦斯的印刷形状。

     

    BGA的Void不良零技朮

    按照以前的观念,表面实装技朮上还不能实现Void为零,为了实现Void零不良需要满足以下条件,在实际生产上要严密考虑元件电极和PAD间锡膏印刷,装载元件以及Reflow等条件。

     

    LGA、BGA的void零不良技朮

    (1)元件电极和基板Pad的Space(容积)。根据电极的种类电极size和pad size不同,要对一个一个元件分别测量。要注意元件有平面电极和凹面电极。

    (2) Space(容积)熔融后必要的焊锡量(焊锡容积)的设计 熔融后根据锡膏的种类不同大约是印刷焊锡量的50-60%.

    (3)确保必要的焊锡量,防止void发生,要设计锡膏的印刷厚度和印刷形状(钢网设计)。

    (4)使用锡膏的选定。防止void的发生,焊锡的size、活性剂、溶剂的种类。推荐值:焊锡粒子:25-45um,活性剂多,溶剂:标准高沸点低。

    (5)Reflow Profile的设计。参考使用锡膏推荐值。

     

    零件低面Pad-Viod零技朮

    熔融后锡膏厚度测定

    现在 ﹕                          

    1﹑Pad size :钢网开口部1﹕1;

    2﹑钢网0.127。

     

     

    void対策钢网开口例(1)

     

    void対策钢网开口例(2)

     

    Void对策钢网开口例

     

    BUMP变形的推定原理

     

    Reflow中BUMP变形的过程

     

    1、2次面实装后的LGA刮刀中BUMP变形

     

    在同一视角下K2-V和VL的REFLOW状态(X线)

     

     

     

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