A formação de vazios de solda BGA pode levar a efeitos de concentração de corrente e reduzir a resistência mecânica das juntas de solda. Por conseguinte, do ponto de vista da fiabilidade, é necessário reduzir ou minimizar os vazios de soldadura. Para responder a esta questão, é necessário explorar as causas da formação de vazios.
Existem várias razões para a formação de BGA os vazios de solda, tais como a estrutura cristalina das ligas de solda, a conceção da placa de circuito impresso, a quantidade de deposição de pasta de solda durante a impressão, o processo de soldadura utilizado e os vazios presos nas esferas de solda durante o fabrico.
A seguir, discutiremos a formação e prevenção de vazios de solda BGA na perspetiva da pasta de solda para reduzir o número de vazios.
- Definições incorrectas do perfil de temperatura de refluxo
(1) Uma taxa excessiva de aumento da temperatura durante a fase de aquecimento pode provocar uma fuga rápida de gás, levantando o BGA das placas. (2) Uma duração insuficiente da fase de subida de temperatura pode resultar na fuga de gás durante a fase de refluxo, afectando a eficácia do sistema de fluxo.
- Composição inadequada do solvente na pasta de solda
(1) A fuga rápida de gás durante a fase de aquecimento pode levantar o BGA, causando desalinhamento e formação de pontes. (2) Durante a fase de refluxo, uma quantidade significativa de gás pode ainda escapar do sistema de fluxo. No entanto, devido ao espaço confinado entre o BGA e as almofadas, esses gases voláteis não podem escapar suavemente, levando à compressão das juntas de solda fundida.
- Capacidade de humedecimento inadequada da pasta de solda nas almofadas
Uma humidificação insuficiente da pasta de solda nas almofadas pode resultar numa limpeza deficiente da camada de óxido nas almofadas, levando a uma humidificação insuficiente e a bolas de solda.
- Tensão de superfície excessiva do sistema de fluxo durante o refluxo
A principal causa é a seleção inadequada do veículo (principalmente resina) e do tensioativo. Certos tensioactivos não só reduzem a tensão superficial do sistema de fluxo, como também reduzem significativamente a tensão superficial da liga fundida. A coordenação eficaz entre a resina e o tensioativo pode utilizar plenamente as propriedades molhantes.
- Elevado conteúdo não volátil no sistema de fluxo
O excesso de conteúdo não volátil leva à obstrução do colapso da esfera de solda BGA durante a fusão, fazendo com que substâncias não voláteis invadam ou encapsulem as juntas de solda.
- Seleção da colofónia como veículo
Para a pasta de solda BGA, a seleção de colofónia com um ponto de amolecimento baixo é mais significativa do que a seleção de colofónia com um ponto de amolecimento elevado utilizada nos sistemas normais de pasta de solda.
- Quantidade de colofónia utilizada
Ao contrário dos sistemas de pasta de solda, no caso da pasta de solda BGA, a colofónia serve de veículo para vários activadores, libertando-os no momento adequado para desempenharem as suas funções. No entanto, o excesso de colofónia não só impede a libertação destas substâncias, como também impede o colapso das esferas de solda BGA durante o processo de refluxo, resultando em vazios. Por conseguinte, a quantidade de colofónia utilizada deve ser muito inferior à utilizada nos sistemas de pasta de solda.
Outra causa de vazios em BGA é o fenómeno de reentranhamento durante a soldadura. A formação deste fenómeno está relacionada com a temperatura e a duração da ação das substâncias activas no sistema de fluxo. Durante a soldadura por refluxo de BGA, devido à gravidade, os BGAs são mais propensos a este fenómeno adverso do que as pastas de solda SMT.
A lista acima enumera e discute as razões para os vazios BGA causados pela pasta de solda. Semelhante ao desenvolvimento de pasta de solda, o desenvolvimento de pasta de solda BGA também é um processo de equilíbrio de vários fatores de influência. Embora cada fator tenha um efeito único, eles interagem uns com os outros em todo o sistema. A identificação de vários factores de influência ajuda a resolver problemas, e encontrar soluções, especialmente encontrar materiais adequados, é a solução final.
