1. El modelo de soldadura en pasta debe coincidir estrictamente con el diámetro de la bola de soldadura BGA. Por ejemplo, cuando se utilizan bolas de soldadura de φ0,3 mm, si se selecciona una soldadura en pasta tipo RMA de alta actividad y baja viscosidad, es muy probable que se produzca un colapso o una desviación antes del reflujo. Por el contrario, In, Al combinarse con una soldadura en pasta sin limpieza, de actividad media y buena tixotropía, se puede mantener un perfil estable después de la impresión, Al mismo tiempo que se equilibra la capacidad de eliminación de la película de óxido y la controlabilidad residual.
2. El grosor de la plantilla generalmente se selecciona como 0,12 mm o 0,15 mm. Cuando el paso de la almohadilla BGA es inferior a 0,8 mm, se debe utilizar una plantilla grabada con láser + electropulida; de lo contrario, las rebabas de los bordes provocarán un arrastre lateral de la pasta de soldadura, lo que a su vez provocará puentes en las bolas de soldadura adyacentes. Especialmente en dispositivos CSP con un paso de 0,4 mm, la tasa de recurrencia de este problema supera el 73 %.
3. El tamaño de la apertura se establece entre el 92% y el 96% del diámetro de la pastilla. Si se adopta uniformemente el valor límite superior del 96 %, se puede mejorar el rendimiento del montaje de la bola primaria cuando la oxidación de la superficie de la almohadilla es leve y la planitud de la PCB es mejor que ±25 μm. Sin embargo, para placas con un espesor desigual de la capa de oro por inmersión de níquel no electrolítico o una deformación de la placa FR4 >0,75 mm, el exceso local de soldadura en pasta causará fusión de esferas o aumento de la tasa de vacíos.
4. El ángulo de la escobilla de goma se establece entre 55° y 65°. Un ángulo excesivamente pequeño dará como resultado un relleno insuficiente de soldadura en pasta, mientras que un ángulo excesivamente grande agravará el desgaste de la plantilla e inducirá salpicaduras de extrusión de soldadura en pasta. Una vez experimentamos tres lotes consecutivos de juntas de soldadura en frío con montaje de bolas BGA en una determinada línea de producción de equipos médicos debido Al uso prolongado de una escobilla de goma de 68°; después de reemplazarlo con una escobilla de goma de 62°, el rendimiento repuntó del 89,3 % Al 99,1 %.
5. La velocidad de impresión se controla dentro del rango de 25 mm/s a 40 mm/s. Una velocidad inferior a 25 mm/s fácilmente hace que la soldadura en pasta permanezca en la apertura de la plantilla durante demasiado tiempo y se seque y forme una piel, mientras que una velocidad superior a 40 mm/s conduce a una disminución en la velocidad de transferencia de la soldadura en pasta. Especialmente en talleres de invierno con una humedad ambiental inferior Al 30% RH, se debe activar simultáneamente una caja de temperatura y humedad constantes en pasta de soldadura y se debe acortar el intervalo de impresión de una sola placa.
6. La velocidad de calentamiento en la zona de precalentamiento de soldadura por reflujo debe mantenerse entre 1,0 ℃/s y 1,5 ℃/s. Una velocidad inferior a 0,8 ℃/s hará que el componente de colofonia en el fundente se carbonice de antemano, mientras que una velocidad superior a 1,8 ℃/s hará que las partículas de metal en la pasta de soldadura entren en la etapa de remojo antes de que tengan tiempo de mojar las almohadillas, lo que finalmente resultará en una esfericidad deficiente de la bola de soldadura y una altura de ascenso de soldadura insuficiente.
7. La temperatura de la zona de remojo se establece entre 150 ℃ y 165 ℃, y el tiempo se controla entre 90 y 120 s. Un tiempo excesivamente corto hará que el portador orgánico no se descomponga completamente y permanezca en la interfaz, mientras que un tiempo excesivamente largo acelerará la oxidación de la capa de níquel de la almohadilla. Cuando probamos diferentes combinaciones de espesor Ni/Au, encontramos que cuando el espesor del níquel era <120 μIn y el tiempo de remojo excedía los 135 s, la probabilidad de crecimiento discontinuo de la capa de IMC aumentaba en un 41 %.
8. La temperatura máxima de reflujo debe ser de 20 ℃ a 25 ℃ más alta que el líquido de la soldadura en pasta utilizada. Por ejemplo, el liquidus de la soldadura en pasta SAC305 es de 217 ℃, por lo que la temperatura máxima debe establecerse entre 237 ℃ y 242 ℃. Si solo se establece en 230 ℃, aunque se puede reducir el estrés térmico, el ángulo de humectación de la bola de soldadura es generalmente >45° y la inspección por rayos X muestra que la tasa de vacíos excede el estándar en un 58 %.
9. Se debe garantizar que el tiempo de residencia en la zona de reflujo sea de 45 s a 65 s. Un tiempo insuficiente hará que la estructura eutéctica interna de Sn-Pb de la bola de soldadura no se reorganice por completo, mientras que un tiempo excesivamente prolongado agravará la precipitación de las fases frágiles de Cu6Sn5. En la reelaboración de un determinado BGA de control principal de estación base, encontramos que la tasa de fractura de las uniones de soldadura con un tiempo de residencia posterior Al pico de 72 segundos era 3,2 veces mayor que la del grupo estándar de 60 segundos después de 500 ciclos de choque térmico de -40 ℃.
10. La velocidad de enfriamiento debe controlarse entre 2,5 ℃/s y 4,0 ℃/s. Una velocidad inferior a 2,0 ℃/s forma fácilmente una estructura de grano grueso y reduce la resistencia a la fatiga, mientras que una velocidad superior a 4,5 ℃/s puede inducir microfisuras en las bolas de soldadura. Un cliente de electrónica automotriz una vez ajustó la presión del aire del ventilador de la sección de enfriamiento de 0,35 MPa a 0,42 MPa por este motivo, aumentando la vida útil del ciclo térmico de las uniones de soldadura BGA a más de 1200 ciclos.
11. El reflujo debe completarse dentro de las 4 horas posteriores Al montaje de la bola. Para placas que no se han procesado durante más de 6 horas, se debe volver a limpiar la plantilla y se debe volver a imprimir la pasta de soldadura; de lo contrario, la volatilización del solvente en la soldadura en pasta hará que aumente la viscosidad, aumente la fuerza de liberación de la impresión y la tasa de falla de liberación medida se disparará del 3% normal Al 27%.
12. Está estrictamente prohibido mezclar dispositivos BGA con diferentes diámetros de bolas de soldadura en el mismo horno de reflujo. Por ejemplo, si se sueldan bolas de soldadura de φ0,3 mm y φ0,5 mm en el mismo horno, las bolas pequeñas se derretirán y colapsarán de antemano debido a la baja capacidad calorífica, mientras que las bolas grandes no se han humedecido por completo, lo que finalmente resulta en una dispersión de la altura de la junta de soldadura de toda la placa >35 μm y una tasa de juicio falso de AOI aumentada Al 19 %.
