La formación de huecos en las soldaduras BGA puede provocar efectos de concentración de corriente y reducir la resistencia mecánica de las uniones soldadas. Por lo tanto, desde el punto de vista de la fiabilidad, es necesario reducir o minimizar los huecos de soldadura. Para responder a esta pregunta, es necesario explorar las causas de la formación de huecos.
La formación de BGA como la estructura cristalina de las aleaciones de soldadura, el diseño de la placa de circuito impreso, la cantidad de pasta de soldadura depositada durante la impresión, el proceso de soldadura utilizado y los huecos atrapados en las bolas de soldadura durante la fabricación.
A continuación, analizaremos la formación y prevención de huecos en la soldadura BGA desde la perspectiva de la pasta de soldadura para reducir el número de huecos.
- Ajustes inadecuados del perfil de temperatura de reflujo
(1) Una velocidad excesiva de aceleración de la temperatura durante la etapa de calentamiento puede provocar un rápido escape de gas, levantando la BGA de las almohadillas. (2) Una duración insuficiente de la fase de aceleración puede provocar que el gas siga escapando durante la fase de reflujo, afectando a la eficacia del sistema de flujo.
- Composición inadecuada del disolvente en la pasta de soldadura
(1) El escape rápido de gas durante la etapa de calentamiento puede levantar la BGA, causando desalineación y formación de puentes. (2) Durante la etapa de reflujo, una cantidad significativa de gas puede seguir escapando del sistema de flujo. Sin embargo, debido al espacio confinado entre la BGA y las almohadillas, estos gases volátiles no pueden escapar sin problemas, lo que provoca el aplastamiento de las juntas de soldadura fundida.
- Insuficiente capacidad de humectación de la pasta de soldadura en las pastillas.
Una humectación insuficiente de la pasta de soldadura en los pads puede dar lugar a una limpieza deficiente de la capa de óxido en los pads, lo que provoca una humectación insuficiente y bolas de soldadura.
- Tensión superficial excesiva del sistema de flujo durante el reflujo
Principalmente se debe a una selección inadecuada del soporte (principalmente resina) y del tensioactivo. Algunos tensioactivos no sólo reducen la tensión superficial del sistema fundente, sino que también reducen significativamente la tensión superficial de la aleación fundida. Una coordinación eficaz entre la resina y el tensioactivo puede aprovechar al máximo las propiedades humectantes.
- Alto contenido no volátil en el sistema de flujo
Un contenido no volátil excesivo provoca la obstrucción del colapso de la bola de soldadura BGA durante la fusión, haciendo que las sustancias no volátiles invadan o encapsulen las juntas de soldadura.
- Selección de colofonia como soporte
Para la pasta de soldadura BGA, la selección de colofonia con un punto de reblandecimiento bajo es más significativa que la selección de colofonia con un punto de reblandecimiento alto utilizada en los sistemas de pasta de soldadura ordinarios.
- Cantidad de colofonia utilizada
A diferencia de los sistemas de pasta de soldadura, en el caso de la pasta de soldadura BGA, la colofonia sirve como portador de diversos activadores para liberarlos en el momento adecuado para que desempeñen sus funciones. Sin embargo, un exceso de colofonia no sólo dificulta la liberación de estas sustancias, sino que también impide el colapso de las bolas de soldadura BGA durante el proceso de reflujo, lo que da lugar a huecos. Por lo tanto, la cantidad de colofonia utilizada debe ser muy inferior a la empleada en los sistemas de pasta de soldadura.
Otra causa de los huecos en los BGA es el fenómeno del reentrenamiento durante la soldadura. La formación de este fenómeno está relacionada con la temperatura y la duración de la acción de las sustancias activas del sistema de fundente. Durante la soldadura por reflujo de BGA, debido a la gravedad, los BGA son más propensos a este fenómeno adverso en comparación con las pastas de soldadura SMT.
Lo anterior enumera y discute las razones de los huecos BGA causados por la pasta de soldadura. De forma similar al desarrollo de la pasta de soldadura, el desarrollo de la pasta de soldadura BGA es también un proceso de equilibrio de varios factores influyentes. Aunque cada factor tiene un efecto único, interactúan entre sí en todo el sistema. Identificar los diversos factores que influyen ayuda a resolver problemas, y encontrar soluciones, especialmente encontrar materiales adecuados, es la solución definitiva.
