Образование пустот в припое BGA может привести к эффекту концентрации тока и снижению механической прочности паяных соединений. Поэтому с точки зрения надежности необходимо уменьшить или свести к минимуму образование пустот в припое. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо изучить причины образования пустот.
Существуют различные причины образования BGA пустоты в припое, такие как кристаллическая структура паяльных сплавов, конструкция печатной платы, количество паяльной пасты, нанесенной во время печати, используемый процесс пайки, а также пустоты, попавшие в шарики припоя во время изготовления.
Ниже мы рассмотрим образование и предотвращение пустот в припое BGA с точки зрения паяльной пасты для уменьшения количества пустот.
- Неправильные настройки профиля температуры расплавления
(1) Чрезмерная скорость нарастания температуры на этапе нагрева может привести к быстрому выходу газа, поднимая BGA с площадок. (2) Недостаточная продолжительность этапа наращивания температуры может привести к тому, что газ будет продолжать выходить на этапе дожигания, снижая эффективность системы флюсов.
- Неправильный состав растворителя в паяльной пасте
(1) Быстрый выход газа на этапе нагрева может поднять BGA, что приведет к смещению и образованию мостиков. (2) На этапе дожига значительное количество газа все еще может выходить из системы флюса. Однако из-за ограниченного пространства между BGA и площадками эти летучие газы не могут выходить беспрепятственно, что приводит к выдавливанию расплавленных паяных соединений.
- Недостаточная способность паяльной пасты смачиваться на площадках
Недостаточное смачивание паяльной пастой площадок может привести к плохой очистке оксидного слоя на площадках, что приведет к недостаточному смачиванию и образованию шариков припоя.
- Чрезмерное поверхностное натяжение системы флюсов во время проточки
В основном это связано с неправильным выбором носителя (в основном смолы) и поверхностно-активного вещества. Некоторые поверхностно-активные вещества не только снижают поверхностное натяжение флюсовой системы, но и значительно уменьшают поверхностное натяжение расплавленного сплава. Эффективная координация между смолой и ПАВ позволяет полностью использовать смачивающие свойства.
- Высокое содержание энергонезависимых веществ в системе флюса
Чрезмерное содержание нелетучих веществ приводит к препятствию разрушению шариков припоя BGA при плавлении, в результате чего нелетучие вещества проникают в паяные соединения или инкапсулируются в них.
- Выбор канифоли в качестве носителя
Для паяльной пасты BGA выбор канифоли с низкой температурой размягчения имеет большее значение, чем выбор канифоли с высокой температурой размягчения, используемой в обычных паяльных пастах.
- Количество используемой канифоли
В отличие от систем паяльных паст, в паяльных пастах BGA канифоль служит носителем для различных активаторов, чтобы высвободить их в нужное время для выполнения своих функций. Однако избыток канифоли не только препятствует высвобождению этих веществ, но и мешает разрушению шариков припоя BGA в процессе пайки, что приводит к образованию пустот. Поэтому количество используемой канифоли должно быть гораздо меньше, чем в системах с паяльной пастой.
Еще одной причиной образования пустот в BGA является явление повторного натяжения при пайке. Образование этого явления связано с температурой и продолжительностью действия активных веществ в системе флюса. При пайке BGA оплавлением из-за силы тяжести BGA более подвержены этому негативному явлению по сравнению с паяльными пастами для SMT.
Выше перечислены и рассмотрены причины возникновения пустот в BGA, вызванных паяльной пастой. Как и разработка паяльной пасты, разработка паяльной пасты для BGA также представляет собой процесс балансировки различных влияющих факторов. Хотя каждый фактор оказывает уникальное влияние, они взаимодействуют друг с другом во всей системе. Выявление различных влияющих факторов помогает решать проблемы, а поиск решений, особенно поиск подходящих материалов, является окончательным решением.
