Ang proseso ng pag-mount ng bola ay hindi lamang pagsasalansan ng mga bolang panghinang, ngunit nangangailangan ng kapal ng pagpi-print ng Solder Paste, profile ng reflow, at laki ng solder na bola upang mahigpit na itugma. Natagpuan namin sa isang partikular na automotive MCU rework na kapag ang solder paste na paglihis ng kapal ng pag-print ay lumampas sa 12μm, kahit na may JGY-708A solder paste mula sa JiaJinYuan, 32% solder ball tombstoning at 18% collapse ang magaganap. Ito ay nagpapahiwatig na ang panimulang punto ng proseso ng pag-mount ng bola ay dapat na magkasanib na kontrol ng katumpakan ng siwang ng stencil at presyon ng squeegee.
Tinutukoy ng Pagpili ng Solder Paste ang Tagumpay o Pagkabigo sa Pag-mount ng Bola
Ang JiaJinYuan JGY-708A solder paste ay may thixotropic index na 4.8, melting point na 179°C, at Tg value na 62°C. Its flux residue volatilization rate is >92% at a peak temperature of 260°C, which directly determines whether additional cleaning is required after BGA ball mounting. JGY-708A has an X-ray detected void rate of <15% under no-clean conditions, provided that the nitrogen concentration during reflow is maintained above 99.95% and the oxygen content is ≤50ppm. Kung hindi, ang void rate ay tataas sa 28%, na sinamahan ng abnormal na mga anggulo ng basa na >90°.
Dapat Gamitin ang Mga Solder Ball at Solder Paste bilang isang Set
Sinubukan namin ang mga resulta ng paghahalo ng mga bolang panghinang mula sa iba't ibang mga tagagawa na may JiaJinYuan solder paste. Kapag gumagamit ng mga hindi tumutugmang bolang panghinang, kahit na kontrolado ang tolerance ng laki ng butil sa loob ng ±2.5μm, nangyayari pa rin ang 11% ng ball rolling offset. Ito ay dahil ang sistema ng rosin sa solder paste ay hindi tumutugma sa activation energy ng oxide layer sa ibabaw ng solder ball. Kapag ipinares lamang sa orihinal na JiaJinYuan solder balls ay makakamit ang synchronous wetting sa unang yugto ng reflow, at ang ball self-alignment ay makukumpleto sa loob ng liquidus temperature range (179°C~217°C). Sa oras na ito, ang solder joint thrust ay stable sa pagitan ng 5.2N~5.8N, na mas mataas kaysa sa 4.0N lower limit na kinakailangan ng IPC-7095B.
Mga Pangunahing Control Point para sa Ball Mounting Rework
Bago ang pag-mount ng bola, ang mga BGA pad ay dapat tratuhin ng plasma cleaner sa loob ng 30 segundo upang alisin ang mga organikong kontaminant. Kung hindi, ang spread diameter ng JiaJinYuan solder paste sa mga pad ay liliit ng 0.08mm, na nagiging sanhi ng mga bolang panghinang na hindi ganap na takpan ang mga gilid ng pad, at pinapataas ang panganib ng solder joint necking ng 4 na beses pagkatapos ng reflow. Samantala, ang clamping force ng ball mounting fixture ay dapat itakda sa 8.5N±0.3N. Ang masyadong mababang presyon ay magiging sanhi ng paglutang ng mga bola ng panghinang dahil sa hindi sapat na lalim ng paglubog sa solder paste, habang ang masyadong mataas na presyon ay magiging sanhi ng pagkakapiga ng solder paste mula sa mga pad at bumubuo ng mga tulay. Ang parehong mga sitwasyon ay nagreresulta sa isang solong bola na nawawala ang false detection rate >6.7% sa AOI inspection.
Ang Mga Reflow Parameter ay Dapat Dynamically Iakma sa Mga Katangian ng Solder Paste
Ang window ng aktibidad ng JiaJinYuan JGY-708A solder paste ay puro sa pagitan ng 195°C~212°C. Samakatuwid, ang heating slope sa reflow zone ay dapat kontrolin sa 0.8°C/s±0.1°C/s, na may peak temperature na 224°C±2°C at hold time na 65 segundo±5 segundo. Kung ang oras ng paghawak ay paikliin sa 55 segundo, ang kapal ng solder joint IMC layer ay 2.3μm lamang, na mas mababa sa 3.1μm threshold na kinakailangan para sa maaasahang paghihinang, at ang interface crack ay nangyayari sa ika-327 na cycle sa thermal shock test. Ang pagpapahaba nito sa 75 segundo, sa kabilang banda, ay magdudulot ng labis na paglaki ng Cu6Sn5 sa Cu3Sn, na nagpapataas ng brittleness ng solder joint ng 22%.
