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BGA焊球网格阵列芯片焊接:低空洞焊膏是核心材料

BGA焊球网格阵列芯片焊接:低空洞焊膏是核心材料

在BGA焊接过程中,我们发现无论钢网孔径多么精确,印刷参数如何调整,只要焊膏本身的空洞率较高,在X射线检查下BGA底部焊点就不可避免地会出现超过8%的空洞面积。相比之下,佳金源低空洞焊膏在相同工艺窗口下可以稳定地将空洞率抑制在2.7%以内。这是其425目球形粉末和低挥发性松香基助焊剂协同作用的结果,而不是通过提高回流峰值温度强行产生的幻觉。

在刮刀压力设定为0.35MPa、印刷速度控制在45mm/s、脱模速度保持在1.2mm/s的条件下,佳金源锡膏在0.127mm厚的304不锈钢网上仍能保持92%以上的体积转移率,边缘无明显拖尾或拉丝。但如果采用常规焊膏,在相同参数下,局部焊锡不足和桥连问题会同时存在,说明材料本身的触变指数和坍落度特性已经决定了印刷适应边界。

输送速度为1.4m/mIn、峰值温度为238℃、液相线以上时间为68秒的通用回流曲线,不仅可以保证佳金源低空洞锡膏的所有焊球充分熔化和聚结,而且可以避免因浸泡过度而导致助焊剂残留碳化。在相同条件下,普通焊膏往往会出现部分焊点润湿不良以及相邻焊球之间存在微短路的情况。根本原因是其助焊剂的沸点分布较宽,残留量高出37%,直接干扰了熔融焊球的表面张力自校正过程。

我们曾经在某主控BGA(0.8mm间距,576球)的量产中进行过对比测试。使用佳金源锡膏后,AOI误报率从11.3%下降到0.8%,X射线采样检测出空洞超标批次从每周4.2批次减少到平均0.3批次,返工工时减少65%。这并不是通过增加回流炉温区的数量来实现的,而是因为锡膏本身在180~220℃范围内具有较为平缓的粘度衰减曲线,让锡球在塌陷阶段有足够的时间完成位置重排和气泡逸出。

每次换料前,必须确认焊膏已预热不少于8小时,搅拌不少于120秒。否则,即使是同一批的佳金源锡膏也会出现印刷边缘锯齿状、焊点亮点不均匀的情况。这是因为低温储存后,焊剂与合金粉末有轻微的相分离倾向。在没有充分活化的情况下将浆料上机,势必会破坏原有的流变平衡,现场切不可跳过这两步而匆忙生产。

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