Ang pinakamalaking pananakit ng ulo sa BGA rework ball mounting ay ang pag-paste ng misalignment pagkatapos ng pag-print, pag-bridging o nawawalang mga bola pagkatapos ng reflow. Ang mga isyung ito ay kadalasang hindi sanhi ng katumpakan ng kagamitan, ngunit sa pamamagitan ng hindi tamang pagtutugma sa pagitan ng Solder Paste na mga rheological na katangian, stencil aperture, at mga parameter ng squeegee. Paulit-ulit kaming nag-validate gamit ang JJY SN63Pb37-205 solder paste sa 0.3mm pitch BGA, at nakitang ang viscosity decay curve nito ay hindi nagpapakita ng halatang pagbagsak sa loob ng 45 minuto sa 25℃ na temperatura ng kwarto. Kasama ng 30° squeegee angle at 80mm/s na bilis ng pag-print, maaaring makamit ang 98.7% single ball formation rate.

Ang stencil aperture sa solder paste volume ratio ay dapat na mahigpit na naka-lock sa loob ng 0.62～0.68 range

Ang sobrang laki ng aperture ay magdudulot ng labis na solder paste slump pagkatapos ng reflow na humahantong sa bridging, habang ang sobrang maliit na aperture ay nagreresulta sa hindi sapat na diameter ng bola at madaling pag-displace mula sa airflow disturbance. Sinubukan namin ang parehong 0.18mm makapal na laser-etched stencil na may laki ng aperture na 0.26mm×0.26mm, at ang single-point deposition volume ng JJY solder paste ay 12.3nL. Pagkatapos ng reflow, ang average na solder ball diameter ay 0.298mm na may standard deviation na ±0.006mm lang. Kapag lumipat sa isang 0.24mm na siwang, ang diameter ng bola ay bumaba sa 0.272mm at ang out-of-tolerance na offset rate ay umabot sa 11.3%. Ipinapakita nito na ang kontrol ng volume ay dapat na naka-calibrate nang sabay-sabay sa laki ng particle ng solder paste (25±3μm) at rate ng Flux volatilization.

Ang presyon at anggulo ng squeegee ay nangangailangan ng dynamic na pinagsamang pagsasaayos

Kapag ang presyon ng squeegee ay nakatakda sa pagitan ng 0.8～1.2kgf at ang anggulo ay naayos sa 30°, pare-pareho ang pamamahagi ng shear stress ng solder paste sa loob ng stencil apertures. Gayunpaman, kung ang anggulo ay bumaba sa 25° at ang presyon ay tumaas sa 1.3kgf, ang solder paste trailing ay magaganap sa gilid na bahagi ng BGA, na nag-uudyok sa bola ng eccentricity. Minsan ay nabigo kaming ayusin ang anggulo at presyon nang sabay-sabay, at nakatagpo kami ng sistematikong 12 o'clock na direksyon na na-offset sa tatlong magkakasunod na batch ng BGA rework sa tabi ng mga QFN packages. Nalaman ng muling pagsukat na ang stencil support rib spacing sa posisyong ito ay tumaas ng 0.03mm, na nagdulot ng hindi sapat na lokal na pababang presyon. Pagkatapos ng reinforcing na may pandikit, bumalik sa normal ang isyu.

Ang pre-reflow standing time ay nakakaapekto sa solder paste sa surface tension reconstruction

Ang standing time mula sa pagkumpleto ng pag-print hanggang sa pagpasok sa reflow oven ay pinaka-maaasahang kontrolado sa 4~7 minuto. Kung wala pang 3 minuto, hindi ganap na nabasa ng flux ang ibabaw ng tansong pad, na ginagawang madali para sa bola na itulak palabas sa gitna ng airflow sa panahon ng reflow. Kung higit sa 9 minuto, ang solvent sa ibabaw ng solder paste ay masyadong mabilis na nagbabago, na bumubuo ng isang matigas na pelikula na humahadlang sa paggalaw sa sarili na pagkakahanay ng bola sa maagang yugto ng pagkatunaw. In isang batch rework, pinahaba namin ang standing time sa 11 minuto, at ipinakita ng X-ray inspection na 23% ng mga solder ball ay may offset na ≥25μm, at ang AOI missed detection rate ay umabot sa 41%. Pagkatapos lumipat sa sumusuporta sa nitrogen reflow oven ng JJY, ang nakatayong window ay na-relax hanggang 5～8 minuto habang pinapanatili pa rin ang offset na ≤18μm.

Ang mga pagbabagu-bago sa temperatura at halumigmig sa paligid ay nagpapalaki sa nonlinear na gawi ng solder paste

Kapag ang temperatura ng workshop ay tumaas mula 23 ℃ hanggang 26 ℃ at ang relatibong halumigmig ay bumaba mula 50%RH hanggang 42%RH, ang paunang tack ng parehong batch ng JJY solder paste ay bababa ng 17%, at ang posibilidad ng kusang pag-offset ng mga bola sa gilid sa loob ng 3 minuto pagkatapos ng pag-print ay tataas ng 2.8 beses. Samakatuwid, ipinag-uutos namin na ang mga rework station ay nilagyan ng dual-control constant temperature at humidity chamber, na nagpapatatag sa lugar ng trabaho sa 24±0.5℃ at 48±2%RH. Pagkatapos ipatupad ang panukalang ito, ang single-pass yield ng ball mounting kada araw ay tumaas mula 91.6% hanggang 97.3%.