BGA 재작업 볼 장착 시 가장 큰 문제는 인쇄 후 페이스트 정렬 불량, 브리징 또는 리플로우 후 볼 누락입니다. 이러한 문제는 종종 장비 정밀도로 인해 발생하는 것이 아니라 솔더 페이스트 유변학적 특성, 스텐실 개구 및 스퀴지 매개변수 간의 부적절한 일치로 인해 발생합니다. 우리는 0.3mm 피치 BGA에서 JJY SN63Pb37-205 솔더 페이스트를 사용하여 반복적으로 검증한 결과 점도 감소 곡선이 25℃ 실온에서 45분 이내에 뚜렷한 슬럼프를 보이지 않는 것으로 나타났습니다. 30° 스퀴지 각도와 80mm/s 인쇄 속도를 결합하면 98.7%의 단일 볼 형성률을 달성할 수 있습니다.

스텐실 개구 대 솔더 페이스트 부피 비율은 0.62~0.68 범위 내에서 엄격하게 고정되어야 합니다.

조리개가 너무 크면 리플로우 후 과도한 솔더 페이스트 슬럼프가 발생하여 브리징이 발생하고, 조리개가 너무 작으면 볼 직경이 부족하고 공기 흐름 방해로 인해 쉽게 변위됩니다. 우리는 0.26mm×0.26mm의 개구 크기를 갖는 동일한 0.18mm 두께의 레이저 에칭 스텐실을 테스트했으며, JJY 솔더 페이스트의 단일 포인트 증착 볼륨은 12.3nL였습니다. 리플로우 후 평균 솔더 볼 직경은 0.298mm였으며 표준 편차는 ±0.006mm에 불과했습니다. 0.24mm 조리개로 전환하면 볼 직경이 0.272mm로 줄어들고 공차를 벗어난 오프셋 비율이 11.3%에 도달했습니다. 이는 볼륨 제어가 솔더 페이스트 입자 크기(25±3μm) 및 플럭스 휘발 속도와 동시에 교정되어야 함을 보여줍니다.

스퀴지 압력과 각도는 동적으로 결합된 조정이 필요합니다.

스퀴지 압력이 0.8~1.2kgf 사이로 설정되고 각도가 30°로 고정되면 스텐실 구멍 내 솔더 페이스트의 전단 응력 분포가 균일합니다. 그러나 각도가 25°로 떨어지고 압력이 1.3kgf로 상승하면 BGA 가장자리 영역에 솔더 페이스트 끌림이 발생하여 볼 편심이 발생합니다. 우리는 한때 각도와 압력을 동시에 조정하는 데 실패했으며 QFN 패키지 옆에 있는 BGA 재작업의 3개 연속 배치에서 체계적인 12시 방향 오프셋을 만났습니다. 재측정 결과 이 ​​위치의 스텐실 지지 리브 간격이 0.03mm 증가하여 국부적인 하향 압력이 충분하지 않은 것으로 나타났습니다. 접착제로 보강한 후 문제가 정상으로 돌아왔습니다.

리플로우 전 정치 시간은 솔더 페이스트 표면 장력 재구성에 영향을 미칩니다.

인쇄 완료부터 리플로우 오븐에 들어갈 때까지의 대기 시간은 4~7분으로 가장 안정적으로 제어됩니다. 3분 미만이면 플럭스가 구리 패드 표면을 완전히 적시지 못하여 리플로우 중에 공기 흐름에 의해 볼이 중앙에서 쉽게 밀려나게 됩니다. 9분을 초과하면 솔더 페이스트 표면의 용제가 너무 빨리 휘발되어 초기 용융 단계에서 볼의 자체 정렬 움직임을 방해하는 단단한 막을 형성합니다. In 1회 배치 재작업으로 대기 시간을 11분으로 연장했으며, X-Ray 검사 결과 솔더 볼의 23%가 25μm 이상의 오프셋을 갖고 AOI 누락 감지율이 41%에 도달한 것으로 나타났습니다. JJY 지원 질소 리플로우 오븐으로 전환한 후 스탠딩 윈도우는 여전히 오프셋 18μm를 유지하면서 5~8분으로 완화되었습니다.

주변 온도와 습도의 변동은 솔더 페이스트의 비선형 동작을 증폭시킵니다.

작업장 온도가 23℃에서 26℃로 올라가고 상대 습도가 50%RH에서 42%RH로 떨어지면 동일한 배치의 JJY 솔더 페이스트의 초기 점착성이 17% 감소하고 인쇄 후 3분 이내에 가장자리 볼이 자연적으로 오프셋될 확률이 2.8배 증가합니다. 따라서 우리는 재작업 스테이션에 이중 제어 항온항습 챔버를 장착하여 작업 영역을 24±0.5℃ 및 48±2%RH에서 안정화하도록 요구합니다. 이 조치를 시행한 후 일일 볼 장착 단일 패스 수율은 91.6%에서 97.3%로 증가했습니다.