La formazione di vuoti di saldatura nei BGA può provocare effetti di concentrazione di corrente e ridurre la resistenza meccanica dei giunti di saldatura. Pertanto, dal punto di vista dell'affidabilità, è necessario ridurre o minimizzare i vuoti di saldatura. Per rispondere a questa domanda, è necessario esplorare le cause della formazione dei vuoti.
Ci sono diverse ragioni per la formazione di BGA vuoti di saldatura, come la struttura cristallina delle leghe di saldatura, il design del PCB, la quantità di pasta di saldatura depositata durante la stampa, il processo di saldatura utilizzato e i vuoti intrappolati nelle sfere di saldatura durante la fabbricazione.
Di seguito, discuteremo la formazione e la prevenzione dei vuoti di saldatura BGA dal punto di vista della pasta saldante per ridurre il numero di vuoti.
- Impostazioni non corrette del profilo di temperatura di riflusso
(1) Un'eccessiva velocità di aumento della temperatura durante la fase di riscaldamento può causare una rapida fuoriuscita di gas, sollevando il BGA dalle piazzole. (2) Una durata insufficiente della fase di rampa di salita può causare la fuoriuscita di gas durante la fase di riflusso, compromettendo l'efficacia del sistema di flusso.
- Composizione impropria del solvente nella pasta saldante
(1) La rapida fuoriuscita di gas durante la fase di riscaldamento può sollevare il BGA, causando disallineamenti e ponti. (2) Durante la fase di riflusso, una quantità significativa di gas può ancora fuoriuscire dal sistema di flusso. Tuttavia, a causa dello spazio limitato tra il BGA e le piazzole, questi gas volatili non possono fuoriuscire senza problemi, causando la compressione dei giunti di saldatura fusi.
- Inadeguata capacità di bagnatura della pasta saldante sulle piazzole
Una bagnatura insufficiente della pasta saldante sulle piazzole può causare una scarsa pulizia dello strato di ossido sulle piazzole, con conseguente bagnatura insufficiente e palline di saldatura.
- Eccessiva tensione superficiale del sistema di flusso durante il riflusso
La causa principale è da ricercarsi in una scelta errata del supporto (principalmente resina) e del tensioattivo. Alcuni tensioattivi non solo riducono la tensione superficiale del sistema di flusso, ma riducono anche in modo significativo la tensione superficiale della lega fusa. Un'efficace coordinazione tra resina e tensioattivo può sfruttare appieno le proprietà di bagnatura.
- Alto contenuto non volatile del sistema di flusso
L'eccessivo contenuto di sostanze non volatili causa l'ostruzione del collasso della sfera di saldatura BGA durante la fusione, provocando l'invasione o l'incapsulamento dei giunti di saldatura da parte di sostanze non volatili.
- Selezione della colofonia come supporto
Per la pasta saldante BGA, la selezione di colofonia con un basso punto di rammollimento è più significativa rispetto alla selezione di colofonia con un alto punto di rammollimento utilizzata nei normali sistemi di pasta saldante.
- Quantità di colofonia utilizzata
A differenza dei sistemi di pasta saldante, per la pasta saldante BGA la colofonia funge da vettore per i vari attivatori, in modo da rilasciarli al momento opportuno per svolgere il loro ruolo. Tuttavia, una quantità eccessiva di colofonia non solo ostacola il rilascio di queste sostanze, ma impedisce anche il collasso delle sfere di saldatura BGA durante il processo di rifusione, con conseguente formazione di vuoti. Pertanto, la quantità di colofonia utilizzata dovrebbe essere molto inferiore a quella impiegata nei sistemi di pasta saldante.
Un'altra causa di vuoti nei BGA è il fenomeno del re-entrainment durante la saldatura. La formazione di questo fenomeno è legata alla temperatura e alla durata d'azione delle sostanze attive del sistema di flussaggio. Durante la saldatura a riflusso dei BGA, a causa della gravità, i BGA sono più inclini a questo fenomeno negativo rispetto alle paste saldanti SMT.
Quanto sopra elenca e discute le ragioni dei vuoti BGA causati dalla pasta saldante. Analogamente allo sviluppo della pasta saldante, anche lo sviluppo della pasta saldante BGA è un processo di bilanciamento di vari fattori di influenza. Sebbene ogni fattore abbia un effetto unico, essi interagiscono tra loro nell'intero sistema. L'identificazione dei vari fattori di influenza aiuta a risolvere i problemi e la ricerca di soluzioni, in particolare di materiali adatti, è la soluzione definitiva.
