Los mayores dolores de cabeza en el montaje de bolas de retrabajo BGA son la desalineación de la pasta después de la impresión, los puentes o la falta de bolas después del reflujo. Estos problemas a menudo no son causados por la precisión del equipo, sino por una combinación inadecuada entre las propiedades reológicas de la pasta de soldadura, las aperturas de la plantilla y los parámetros de la espátula. Validamos repetidamente con soldadura en pasta JJY SN63Pb37-205 en BGA con paso de 0,3 mm y descubrimos que su curva de caída de la viscosidad no muestra una caída obvia en 45 minutos a una temperatura ambiente de 25 ℃. Combinado con un ángulo de escurridor de 30° y una velocidad de impresión de 80 mm/s, se puede lograr una tasa de formación de una sola bola del 98,7 %.
La relación entre la apertura de la plantilla y el volumen de pasta de soldadura debe estar estrictamente bloqueada dentro del rango de 0,62～0,68.
Una apertura excesivamente grande provocará un asentamiento excesivo de la pasta de soldadura después del reflujo, lo que provocará puentes, mientras que una apertura demasiado pequeña dará como resultado un diámetro de bola insuficiente y un fácil desplazamiento debido a la alteración del flujo de aire. Probamos la misma plantilla grabada con láser de 0,18 mm de espesor con un tamaño de apertura de 0,26 mm × 0,26 mm, y el volumen de deposición en un solo punto de soldadura en pasta JJY fue de 12,3 nL. Después del reflujo, el diámetro promedio de la bola de soldadura fue de 0,298 mm con una desviación estándar de sólo ±0,006 mm. Al cambiar a una apertura de 0,24 mm, el diámetro de la bola se redujo a 0,272 mm y la tasa de compensación fuera de tolerancia alcanzó el 11,3 %. Esto muestra que el control de volumen debe calibrarse sincrónicamente con el tamaño de las partículas de pasta de soldadura (25 ± 3 μm) y la tasa de volatilización del flujo.
La presión y el ángulo del rasero requieren un ajuste acoplado dinámicamente
Cuando la presión del rasero se establece entre 0,8 y 1,2 kgf y el ángulo se fija en 30°, la distribución del esfuerzo cortante de la soldadura en pasta dentro de las aberturas de la plantilla es uniforme. Sin embargo, si el ángulo cae a 25° y la presión aumenta a 1,3 kgf, se producirá un arrastre de pasta de soldadura en el área del borde del BGA, lo que inducirá una excentricidad de la bola. Una vez no pudimos ajustar el ángulo y la presión de manera sincrónica, y encontramos un desplazamiento sistemático de la dirección de las 12 en punto en tres lotes consecutivos de reelaboración de BGA junto a los paquetes QFN. Una nueva medición encontró que el espacio entre las costillas de soporte de la plantilla en esta posición aumentó en 0,03 mm, lo que provocó una presión descendente local insuficiente. Después de reforzar con adhesivo, el problema volvió a la normalidad.
El tiempo de reposo previo Al reflujo afecta la reconstrucción de la tensión superficial de la soldadura en pasta
El tiempo de reposo desde que se completa la impresión hasta que ingresa Al horno de reflujo se controla de manera más confiable entre 4 y 7 minutos. Si son menos de 3 minutos, el fundente no moja completamente la superficie de la almohadilla de cobre, lo que facilita que el flujo de aire empuje la bola fuera del centro durante el reflujo. Si pasan más de 9 minutos, el solvente en la superficie de la soldadura en pasta se volatiliza demasiado rápido, formando una película dura que dificulta el movimiento de autoalineación de la bola en la etapa inicial de fusión. In en un lote de reelaboración, ampliamos el tiempo de reposo a 11 minutos y la inspección por rayos X mostró que el 23 % de las bolas de soldadura tenían un desplazamiento de ≥25 μm y la tasa de detección fallida de AOI alcanzó el 41 %. Después de cambiar Al horno de reflujo de nitrógeno de soporte de JJY, la ventana permanente se relajó a 5～8 minutos mientras se mantenía un desplazamiento ≤18μm.
Las fluctuaciones en la temperatura ambiente y la humedad amplifican el comportamiento no lineal de la soldadura en pasta
Cuando la temperatura del taller aumenta de 23 ℃ a 26 ℃ y la humedad relativa cae de 50 % RH a 42 % RH, la adherencia inicial del mismo lote de soldadura en pasta JJY disminuye en un 17 % y la probabilidad de desplazamiento espontáneo de las bolas de borde dentro de los 3 minutos posteriores a la impresión aumenta 2,8 veces. Por lo tanto, exigimos que las estaciones de retrabajo estén equipadas con cámaras de temperatura y humedad constantes de control dual, que estabilicen el área de trabajo a 24 ± 0,5 ℃ y 48 ± 2 % HR. Después de implementar esta medida, el rendimiento del montaje de bolas en una sola pasada por día aumentó del 91,6% Al 97,3%.
