Sfaturi de top pentru a preveni golurile în lipirea BGA cu un cuptor de reflow

Pentru a preveni golurile în lipirea BGA atunci când utilizați echipamente de la un producător de cuptor de reflow din China , este important să setați un profil de reflow precis. Alegeți cu atenție pasta de lipit de înaltă calitate și controlați nivelul de umiditate cu atenție. Urmați întotdeauna cele mai bune practici pentru manipularea materialelor și gestionarea proceselor. În fabricile de electronice moderne, golurile din îmbinările de lipit BGA sunt de obicei păstrate sub 25% pentru a asigura performanțe fiabile. Golurile mari sau grupate pot slăbi articulațiile de lipit și pot reduce durata de viață , în special în timpul lipitului BGA în procesul de reflow. Este crucial să monitorizați fiecare pas îndeaproape, deoarece locația și dimensiunea golurilor pot afecta atât calitatea, cât și durabilitatea lipitului dvs. Mulți producători de cuptor Reflow din China oferă acum soluții avansate pentru a ajuta la minimizarea golurilor în timpul lipitului BGA.

Taxe cheie

· Setați profilul Reflow cu căldura și timpul potrivit. Acest lucru ajută la scăderea golurilor și face articulații puternice de lipit. Folosiți o pastă de lipit bună și gestionați -o așa cum trebuie. Acest lucru împiedică gazele și apa să fie prinse și să provoace goluri. Proiectarea stencilelor astfel încât gazele să poată scăpa în timpul lipitului. Acest lucru ajută la oprirea golurilor mari sub BGA. Mențineți umiditatea scăzută și coacerea pieselor înainte de lipire. Acest lucru elimină apa și împiedică articulațiile să se prăbușească. Verificați îmbinările de lipit cu instrumente cu raze X pentru a găsi goluri ascunse. Păstrați niveluri de gol sub limitele sugerate pentru o mai bună fiabilitate.

Soluție BGA: preveniți golurile

De ce contează golurile

Când faceți lipirea BGA, trebuie să urmăriți golurile. Golurile sunt buzunare minuscule de gaz sau flux în interiorul articulației de lipit. Aceste goluri pot face ca articulația să fie mai slabă și să o facă să eșueze mai târziu. Golding -ul îmbinărilor de lipit îngreunează articulația să mute căldura și energia electrică. Dacă ignorați golurile de lipit BGA, dispozitivul dvs. ar putea să nu funcționeze bine sau să nu mai funcționeze. Mulți producători de electronice stabilesc reguli stricte pentru a face față pentru a menține lucrurile fiabile. Ar trebui să încercați întotdeauna să opriți golurile și să păstrați golurile de îmbinare sub limita permisă.

Sfat: verificați -vă deseori munca pentru a găsi goluri de lipit BGA din timp și opriți defectele comune ale BGA.

Principalele cauze ale golurilor de lipit BGA

Puteți opri golurile mai bine dacă știți cum se întâmplă. Golurile de lipit BGA încep de obicei în timpul procesului de reflow. Când lipirea se topește, încearcă să se lipească de tampon și de pasta de lipit. Uneori, fluxul din pastă este prins dacă exteriorul bump se lipește mai repede decât interiorul. Acest flux prins se transformă în vapori și acumulează presiune, dar este posibil ca lipitul să nu rămână topit suficient de mult pentru ca vaporii să iasă. Acest lucru face ca golurile de lipit BGA să fie goluri în interiorul articulației.

Principalele motive ale golurilor sunt:

1.. Greșelile de imprimare a pastei de lipit care pun prea multă sau prea puțină pastă pe tampon.

2. Profiluri de cuptor cu reflow rău care nu oferă suficient timp pentru ca gazele să plece.

3. Folosind pastele de lipit cu fluxuri de punct de fierbere ridicate care captează vapori.

4. Piese murdare sau PCB -uri care împiedică lipitul să se lipească de dreapta.

5. Nu depozitarea sau manipularea pastei de lipit drepte, ceea ce o schimbă și provoacă mai multe goluri.

Puteți scădea golurile prin fixarea profilului de reflow , alegerea pastelor de lipit cu vot scăzut și menținerea procesului curat. Mulți experți spun că folosesc o rampă de temperatură lentă și un timp de înmuiere mai lung. Pentru lipirea BGA fără plumb, ar trebui să vizați o temperatură maximă de aproximativ 245 ° C pentru plăci cu piese de pe ele. Reflow-ul asistat în vid vă poate ajuta, de asemenea, să opriți golurile prin scoaterea gazelor prinse. Verificați întotdeauna procesul și materialele dvs. pentru a menține golurile de lipit BGA scăzute și pentru a face îmbinările să dureze mai mult.

Optimizarea profilului Reflow

Sursa imaginii: Pexels

Creșterea profilului dvs. de reflow este o modalitate excelentă de a scădea golul articulației de lipit în ansamblurile BGA. Trebuie să urmăriți temperatura, timpul și aerul în timpul lipitului de reflow. Acest lucru vă ajută să obțineți articulații puternice și fiabile. Dacă schimbați cu atenție setările de temperatură de reflow, puteți obține mai puține goluri și vă puteți face procesul mai constant.

Controlul temperaturii

Trebuie să alegeți temperatura potrivită pentru fiecare pas în lipirea reflowului. Începeți cu o rată lentă a rampei, aproximativ 1 ° C până la 3 ° C pe secundă . Acest lucru împiedică placa în siguranță de șocul termic și lasă gazele să plece. Majoritatea producătorilor spun că folosesc o rată de rampă de 1–2 ° C/s pentru pastă mică de lipit sau BGA-uri cu pitch fin. Acest lucru ajută la oprirea problemelor precum balling -ul de lipit și tombstoning.

În faza de înmuiere, mențineți temperatura între 155 ° C și 185 ° C timp de 30 până la 120 de secunde. Acest lucru permite bordului și pieselor să se încălzească uniform. Dar dacă te înmoaie prea mult sau prea fierbinte, poți obține mai multă oxidare și goluri. Pentru faza de vârf, setați temperatura între 230 ° C și 245 ° C pentru lipirea fără plumb. Asigurați -vă că vârful este cu cel puțin 15 ° C mai mare decât punctul de topire al lipitului. Țineți acest lucru timp de 45 de secunde sau mai mult. Acest lucru ajută lipitul să se lipească bine și lasă gazele să scape.

Sfat: Puneți termocuple în diferite locuri de pe BGA și PCB. Acest lucru vă ajută să verificați căldura și scade șansa de a lipi golul de îmbinare.

Sincronizare și locuire

Timpul este foarte important în lipirea reflow. Timpul de deasupra Liquidus (TAL) contează cel mai mult pentru a face fluxul să funcționeze și coborârea golurilor. Încercați să mențineți tal între 60 și 90 de secunde. Acest lucru oferă timpul de flux pentru a curăța oxizii și lasă gazele să iasă înainte ca lipirea să se întărească.

Nu grăbi pașii. Dacă mergeți prea repede în rampă sau înmuiați, captați gaze în interiorul articulației. Dacă faceți ca înmuierea sau vârful să dureze prea mult timp, s -ar putea să răniți părți sensibile sau să provocați alte probleme. Trebuie să urmăriți timpul la fiecare pas și uneori să încercați moduri diferite. Mulți experți spun că realizarea profilului perfect necesită practică, dar aceste sfaturi vă vor ajuta să obțineți rezultate bune.

Consum de azot și acid formic

Aerul din interiorul cuptorului dvs. de reflow este important pentru calitatea articulației de lipit. Gazul de azot împinge oxigenul și oprește oxidarea. Acest lucru face ca îmbinările de lipit mai curate și mai puternice. De asemenea, azotul ajută la răspândirea lipitului și scade numărul de goluri în ansamblurile BGA și cu pitch fin.

Vaporii de acid formic este un alt mod de a scădea golurile în timpul lipitului de reflow. Dacă utilizați acid formic într -un cuptor de reflow cu vid , faceți un aer reducetor care curăță oxizii de piese, îmbinări de lipit și suprafețe PCB. Acest lucru ajută lipitul să se lipească mai bine și face mai puține goluri. Acest lucru este foarte important pentru ambalajele avansate BGA. Industrii mari precum Aerospace și Automotive folosesc această metodă pentru a respecta reguli stricte de fiabilitate.

Notă: Verificați întotdeauna nivelul de oxigen și schimbați acidul formic și timpii de înmuiere pentru a obține cele mai mici rate de gol.

Dacă controlați temperatura, timpul și aerul bine, puteți scădea golul de îmbinare a articulațiilor și puteți face ansamblurile BGA mai fiabile. Amintiți-vă, profilarea termică și reglarea fină a procesului dvs. sunt necesare pentru lipirea constantă și de înaltă calitate.

Paste de lipit și materiale

Formularea pastă

Alegerea pastei de lipit drepte ajută la oprirea golurilor în lipirea BGA. Pasta ar trebui să aibă amestecul potrivit de solvenți . Acest lucru permite gazelor să iasă atunci când îl încălziți. Îi împiedică să se blocheze înăuntru. O umezire bună înseamnă că pasta poate curăța bine tamponul. Acest lucru ajută la realizarea bilelor puternice de lipit. Dacă utilizați o pastă cu o tensiune de suprafață bună, aceasta se răspândește mai bine și face mai puține goluri. Fluxul nu ar trebui să aibă prea multe lucruri non-volatile. Dacă există prea multe, poate bloca bilele de lipit să cadă și să prindă gaze. Încercați să găsiți pastă de lipit cu coloană care se topește la o temperatură scăzută. Acest lucru ajută fluxul să funcționeze bine în timpul reflowului. Folosind mai puțin rozină decât în mod normal, activatorii să funcționeze la timp. De asemenea, oprește bilele de lipit să se lipească.

Sfat: Citiți întotdeauna foaia de date tehnice pentru pasta de lipit. Producătorul va enumera lucruri care ajută la scăderea golurilor în lipirea BGA.

Depozitare și manipulare

Stocarea și manipularea lipitului de lipit în modul corect menține în siguranță îmbinările de lipit BGA. Puneți pasta de lipit într -un loc răcoros și uscat. Păstrați piese și PCB -uri într -o zonă curată pentru a opri murdăria și rugina. Urmați regulile de nivel sensibile la umiditate pentru a menține problemele de apă. Utilizați siguranța ESD atunci când atingeți orice materiale. Când imprimați paste de lipit, folosiți stenciluri bune. Asigurați -vă că găurile se potrivesc cu aspectul BGA. Controlează cât de multă pastă de lipit utilizați. Ar trebui să acopere aproximativ jumătate până la cea mai mare parte a plăcuței . Acest lucru vă ajută să obțineți aceleași rezultate de fiecare dată. Setați întotdeauna profilul Reflow pentru a se potrivi cu pasta de lipit și piesele. Utilizarea azotului în cuptor poate ajuta, de asemenea, la oprirea ruginii și a golurilor mai mici.

Consistența aplicației

Punerea pastei de lipit pe același mod de fiecare dată face ca îmbinările de lipit BGA să fie puternice. Golurile se pot întâmpla atunci când gazele pleacă în timpul reflowului. Dacă utilizați prea puțină pastă de lipit sau flux, este posibil ca gazele să nu iasă. Acest lucru poate provoca mai multe goluri. Tipul și puterea fluxului din pasta dvs. contează foarte mult. Dacă fluxul nu este suficient de puternic , gazele rămân în interior și fac goluri. Pentru BGA ceramică, aveți nevoie de mai multă pastă de lipit. Acest lucru se datorează faptului că pachetul oferă mai puțin lipit decât altele.

Notă: Verificați întotdeauna pasta de lipit înainte de reflow. Punerea pe același mod de fiecare dată scade golurile și face mai bine lipirea BGA.

Umiditate și manipulare a componentelor

Componente de coacere

Trebuie să țineți umezeala departe de componentele dvs. BGA înainte de a lipi. Dacă apa intră în bile de lipit, poate face goluri în timpul reflowului. Dacă credeți că piesele dvs. BGA au umiditate, coaceți -le înainte de a le folosi. Coacerea scoate apa și ajută la oprirea fisurilor sau a straturilor să se decojeze. Cei mai mulți experți spun că coace piese BGA la 125 ° C timp de 24 de ore dacă au fost în aer prea mult timp sau dacă nu sunteți sigur de depozitare. Urmați întotdeauna regulile de la producător și grupuri precum IPC și JEDEC. Depozitați piesele BGA în genți speciale cu pachete de uscare. Păstrați umiditatea sub 40% RH. Nu încercați să remediați daunele umidității prin coacere după reflow. Odată ce se întâmplă daune, nu o puteți anula. Folosiți radiografie sau C-SAM pentru a căuta goluri sau fisuri ascunse după lipire.

Sfat: este mai bine să opriți problemele decât să le remediați. Coaceți întotdeauna și depozitați părțile BGA în mod corect înainte de reflow.

Controlul umidității

Trebuie să mențineți umiditatea scăzută în zona de lucru pentru a opri golurile în lipirea BGA. Umiditatea ridicată poate face fluxul sub părți înmuiați apa. Acest lucru poate forma filme care provoacă mai multe goluri și fac ca articulațiile să fie mai puțin puternice. Dacă spațiul dvs. de lucru are mici lacune sau conectori strânși, fluxul prins și fluxul de gaz rău pot înrăutăți lucrurile. Păstrați camera uscată și folosiți un flux de aer bun pentru a ajuta gazele să iasă în timpul lipitului. O depășire mai bună și un design inteligent , precum spațiile mai mari între piese, ajută, de asemenea, la scăderea fluxului și a golurilor. Verificați întotdeauna zona de lucru și schimbați lucrurile, dacă este nevoie pentru a vă menține articulațiile BGA puternice.

· Umiditatea poate provoca:

O goluri în interiorul bilelor de lipit sau la articulații

o gaze de flux prinse

o Îmbrăcăminte care se micșorează și crăpau

o Buzunare de aer de la Vias

Notă: Dacă respectați regulile IPC-610D și IPC-7095A , puteți păstra goluri la niveluri sigure.

Stencil și plasare

Proiectare stencil

Puteți scădea goluri în lipirea BGA schimbând designul stencilului . Când imprimați pasta de lipit, ar trebui să creați căi pentru ca gazul să scape sub BGA. Folosiți modele precum 5-dice, panoul ferestrei, trapa încrucișată sau forme radiale . Aceste tipare ajută gazele să se deplaseze înainte ca lipirea să se întărească. Dacă aveți tampoane termice, rupeți zone mari de lipit cu modele de traversare. Acest lucru permite gazul prins și menține articulația puternică.

· Împărțiți deschideri mari de stencil în altele mai mici. De exemplu, folosiți patru deschideri mici în loc de una mare.

· Faceți autorizații în jurul găurilor. Acest lucru oprește pasta de lipit să curgă în vias și să provoace goluri.

· Încercați un stencil mai gros, cum ar fi 0,2 mm, dar păstrați același volum de pastă de lipit. Acest lucru oferă mai mult spațiu pentru ca gazul să scape.

· Folosiți flux agresiv cu deschideri mai mici împărțite și fără mască de lipit. Această metodă funcționează bine și nu adaugă costuri.

Aceste modificări vă ajută să evitați golurile și să faciliteze refacerea BGA. Nu este necesar să vă schimbați pasta de lipit sau profilul Reflow. Trebuie doar să vă ajustați stencilul.

Amplasarea mingii de lipit și a pastei

Trebuie să plasați bile de lipit și pastă de lipit cu grijă în timpul refacerii BGA. Dacă utilizați prea multă sau prea puțină pastă de lipit, puteți obține articulații slabe sau goluri suplimentare. Verificați întotdeauna dacă bilele de lipit stau în locul potrivit pe tampoane. Folosiți un stencil care se potrivește cu aspectul BGA. Acest lucru vă ajută să obțineți aceeași cantitate de pastă de lipit pe fiecare tampon.

Un proces bun de plasare vă ajută să evitați îmbinările reci. Îmbinările reci se întâmplă atunci când lipitul nu se topește complet. Acest lucru poate duce la probleme de refacere a BGA mai târziu. Ar trebui să utilizați o mână constantă și instrumentele potrivite pentru plasarea bilelor de lipit și a pastei de lipit. Acest lucru vă menține articulațiile BGA puternice și gata de reelaborare, dacă este nevoie.

Devertirea componentelor

Deversarea componentelor poate cauza mari probleme în timpul refacerii BGA. Dacă BGA sau bordul se îndoaie în timpul încălzirii, este posibil să vedeți articulații de lipit inegale sau goluri suplimentare. Deversarea poate ridica niște bile de lipit de pe tampon, făcând articulația slabă. Ar trebui să vă controlați temperatura și să utilizați încălzirea lentă pentru a opri deformarea.

· Depozitați piesele BGA plate și uscate.

· Folosiți o stație de reelaborare cu încălzire uniformă.

· Verificați deformarea înainte și după refacere.

Dacă vedeți deformare, poate fi necesar să vă ajustați procesul sau să înlocuiți partea. Manipularea atentă și instrumentele potrivite vă ajută să evitați problemele de reelaborare și să vă mențineți figurația articulațiilor BGA.

Reflow în vid pentru golul de lipit

Cum funcționează reflow -ul în vid

Reflowul în vid este o modalitate specială de a scăpa de gazele prinse. Ajută la scăderea golurilor în îmbinările de lipit. Vă puneți ansamblul BGA într -un cuptor de reflow care face un vid. Când lipirea se topește, cuptorul scoate aerul. Acest lucru permite gazelor și fluxului să părăsească îmbinarea de lipit. Terminați cu mai puține goluri și articulații mai puternice.

Puteți schimba cât timp și cât de puternic este vidul. Majoritatea cuptoarelor folosesc vidul imediat după ce se topește lipirea. Acest lucru permite lipitului să umple spațiile în timp ce gazele scapă. Această metodă funcționează bine pentru pachetele BGA și alte părți care trebuie să fie foarte fiabile. Veți vedea mult mai puțin goluri decât cu reflow normal. Mulți oameni primesc goluri sub 2% cu reflow în vid . Reflow normal lasă adesea 10% sau mai mult.

Sfat: urmăriți îndeaproape ciclul de vid. Prea mult vid sau sincronizare proastă poate face ca îmblânzările sau articulațiile inegale.

Când să folosiți reflow în vid

Reflow -ul în vid nu este necesar pentru fiecare loc de muncă. Folosiți -l atunci când aveți nevoie de goluri foarte mici sau când reflow -ul normal nu funcționează suficient de bine. Studiile arată că reflow -ul în vid ajută cel mai mult în aceste cazuri:

· Ansamblul LED, unde aproape nu sunt necesare goluri pentru un flux de căldură bun și o viață lungă.

· Soluționarea BGA cu rentabilitate ridicată, la fel ca în mașini sau avioane.

· Proiectele în care pasta și fluxul normal de lipit nu oferă goluri suficient de mici.

· Când trebuie să aveți goluri sub 2% pentru cele mai bune rezultate.

Reflow în vid oferă articulații mai bune, dar costă mai mult și face mai multe pași. Este posibil să lucrați mai lent și să aveți nevoie să vă antrenați mai mult echipa. Experții spun că trebuie să vă planificați bine procesul pentru a opri stropirea sau ciclurile lungi.

Notă: Reflow -ul în vid este cel mai bun atunci când jobul dvs. are nevoie de muncă și costuri suplimentare. Pentru majoritatea lipitului BGA, poate fi suficient un profil de reflow bun.

Inspectați și testați golurile de lipit BGA

Radiografie și inspecție vizuală

Trebuie să vă verificați bine articulațiile pentru a vă asigura că funcționează. Privirea lor vă ajută să găsiți fisuri sau lipituri denivelate la exterior. Dar nu puteți vedea în interiorul articulației doar cu ochii. Pentru probleme ascunse, aveți nevoie de instrumente speciale. Inspecția cu raze X vă permite să priviți în interiorul articulației. Vă ajută să găsiți goluri sau fisuri care ar putea rupe articulația. Noile mașini cu raze X folosesc software inteligent pentru a măsura golurile rapid și din dreapta. Puteți face chiar și imagini 3D pentru a vedea unde este fiecare problemă.

Iată un tabel care arată cum funcționează diferite metode de inspecție :

Puteți vedea cât de bine funcționează aceste metode în graficul de mai jos:

Inspecția cu raze X este cea mai bună modalitate de a găsi și măsura golurile fără a rupe articulația. Aveți nevoie de oameni instruiți sau programe inteligente pentru a citi imaginile cu raze X. Doar să te uiți la articulație nu este suficient pentru a găsi goluri ascunse. Folosiți întotdeauna ambele moduri pentru a verifica bine îmbinările BGA. Dacă pierdeți un gol, puteți obține o articulație de lipit rece care s -ar putea rupe mai târziu.

Niveluri de gol acceptabile

Trebuie să cunoașteți regulile pentru câte goluri sunt în regulă în articulații. Majoritatea regulilor spun că cea mai mare suprafață de gol ar trebui să fie mai mică de 25% din articulație , așa cum se vede în imaginile cu raze X. Unele rapoarte noi spun că până la 30% este în regulă în unele cazuri. Pentru tampoane importante, experții spun că menține golurile sub 10% până la 25%, în funcție de locul în care se află.

Ar trebui să vă verificați întotdeauna articulațiile pentru a vă asigura că urmează aceste limite. Dacă vedeți goluri mai mari de o treime din dimensiunea bilei, trebuie să vă remediați procesul. Păstrarea golurilor în gama sigură ajută la oprirea defecțiunilor și face articulații puternice și bune.

Puteți obține o lipire BGA bună dacă vă controlați procesul și utilizați materiale bune. Încercați să utilizați găuri de stencil mai mici și mai puțin lipit de lipit atunci când faceți reelaborare BGA. Faceți pașii preîncălziți și înmuiați mai mult, astfel încât gazele de flux să poată pleca. Alegeți întotdeauna pasta de lipit de înaltă calitate și setați cuptorul de reflow în mod corect. Pentru refacerea BGA, mențineți aerul uscat și gândiți -vă la utilizarea reflowului de vid pentru a obține cele mai puține goluri. Aflați despre noi aliaje de lipit, un flux mai bun și instrumente inteligente din fabrică . Dacă continuați să vă îmbunătățiți procesul de reelaborare, articulațiile dvs. vor rămâne puternice și vor avea mai puține goluri.

FAQ

Ce provoacă majoritatea golurilor în lipirea BGA?

Adesea vedeți goluri din cauza gazelor prinse din fluxul de paste de lipit, a profilurilor de reflow slabe sau a prea multă umiditate. Suprafețele murdare și designul de stencil rău cresc, de asemenea, golurile. Verificați întotdeauna procesul și materialele dvs. pentru a reduce aceste riscuri.

Cum puteți verifica golurile în articulațiile BGA?

Ar trebui să utilizați inspecția cu raze Acest instrument vă permite să vedeți în interiorul articulațiilor de lipit și să găsiți goluri ascunse. Verificările vizuale arată doar probleme de suprafață. X-Ray vă oferă cele mai bune rezultate pentru lipirea BGA.X.

Reflowul de vid este întotdeauna necesar pentru a preveni golurile?

Nu, nu aveți întotdeauna nevoie de reflow în vid . De multe ori puteți controla golurile cu un profil de reflow bun și o pastă de lipit de înaltă calitate. Folosiți reflow în vid atunci când aveți nevoie de goluri foarte mici, cum ar fi în proiecte auto sau aerospațiale.

Care este dimensiunea maximă a golului permis în lipirea BGA?

Ar trebui să păstrați goluri sub aceste limite pentru articulații puternice și fiabile.