Cuando encontramos huecos de gran área acompañados por el efecto almohada en las uniones de soldadura BGA bajo rayos X en la línea de producción, debemos verificar simultáneamente el cambio de viscosidad y la estabilidad del contenido de metal del lote de soldadura en pasta, y confirmar si la tasa de liberación de este lote de soldadura en pasta ha disminuido bajo la misma apertura de la plantilla, porque el espesor desigual de la impresión de la pasta de soldadura provocará directamente que la bola de soldadura no colapse completamente durante el reflujo y forme una unión metalúrgica con la almohadilla.

La coincidencia inadecuada del tamaño y el grosor de la apertura de la plantilla es una causa frecuente de defectos en la soldadura en pasta. Por ejemplo, cuando una plantilla de 0,12 mm de espesor se combina con una apertura circular de 80 μm y la distribución del tamaño de las partículas de pasta de soldadura es demasiado amplia, se formará un fenómeno de redundancia local del volumen de soldadura que coexiste con residuos de fundente en la parte inferior del BGA. Es más probable que dichos residuos dificulten la humectación y dispersión de la soldadura fundida en la almohadilla en un ambiente de reflujo de nitrógeno, presentándose finalmente como huecos en forma de anillo con bordes claros y centros densos bajo los rayos X.

Una combinación inadecuada de presión y velocidad de la espátula provocará un desgarro de la pasta de soldadura en el área de la almohadilla BGA, especialmente en dispositivos con un paso inferior a 0,4 mm. Si el ángulo de la escobilla de goma es inferior a 55 grados y la velocidad de carrera excede los 50 mm/s, aparecerán microfisuras en el borde de la pasta de soldadura y se abrirán mediante gas fundente en la etapa inicial del reflujo, formando la estructura única de"bola de soldadura suspendida sobre la almohadilla" del efecto almohada. En este momento, los rayos X no sólo pueden ver huecos sino también, a menudo, una delgada banda de sombra perpendicular a la almohadilla.

Si la pendiente de calentamiento de la segunda zona del horno de reflujo excede los 2,5 ℃/s, el fundente a base de colofonia en la pasta de soldadura hervirá violentamente y arrastrará burbujas hacia la soldadura fundida. Sin embargo, un contenido de oxígeno inferior a 100 PPM en un ambiente de nitrógeno inhibe el escape de las burbujas. Estas burbujas atrapadas se solidifican en huecos circulares regulares después del enfriamiento, con diámetros generalmente concentrados entre 30 y 60 μm y distribuidos principalmente en el centro de la unión de soldadura en lugar de en el borde.

Una vez comparamos la misma soldadura en pasta en dos dispositivos SPI y descubrimos que cuando la desviación de la calibración SPI alcanzó ±2μm, el error de evaluación del volumen de la soldadura en pasta para almohadillas de 0,3 mm era tan alto como 17%, lo que engañó directamente la configuración posterior de los parámetros de compensación de la plantilla. Por lo tanto, antes de solucionar problemas de defectos de soldadura en pasta, primero debemos usar un bloque estándar para completar el restablecimiento a cero y la calibración de altura del sistema óptico SPI; de lo contrario, todos los datos de impresión no serán confiables.

Si el espesor de la capa de níquel en la superficie de la almohadilla BGA es inferior a 150 nm, es probable que se produzca exposición y oxidación local de la capa de paladio después de múltiples reflujos de alta temperatura. Esta película de óxido dificultará seriamente la difusión atómica durante la soldadura en pasta. Incluso si no se ven vacíos obvios bajo los rayos X, la prueba de empuje de la junta de soldadura caerá por debajo de 2,8 kgf. Por lo tanto, para productos de alta confiabilidad, se deben tomar muestras e inspeccionar el espesor del revestimiento ENIG y la soldabilidad para cada lote.