A BGA-összetevők forraszgolyó problémái és azok orvoslása

A BGA-alkatrészek forraszgolyó-problémái gyakori problémák, amelyek az alkatrészek károsodásához vezethetnek. Ezeket a problémákat a forraszgolyó delaminációja vagy oxidációja okozza. Szerencsére a megoldások egyszerűek, és nem igényelnek összetett műszaki ismereteket. Ezek a megoldások segítenek megelőzni az alkatrészek további károsodását.

Forrasztógolyó delamináció

A BGA alkatrészek hajlamosak a forraszgömbökkel kapcsolatos problémákra, amelyeket általában "fej a párnában hibának" neveznek. A probléma akkor jelentkezik, amikor két fémfelület mechanikusan összekapcsolódik, gyakran egy forraszgolyó által. A golyó és a forraszanyag közötti érintkezés mértéke a forrasztási eljárástól, valamint az alkatrészekre alkalmazott hőtől és nyomástól függően változik. Számos tanulmányt végeztek e hiba okának és a megelőzésére szolgáló megoldásoknak a megértésére.

Egy hibás BGA komoly hatással lehet a termék működésére. A tipikus orvoslás az érintett alkatrész cseréje egy új alkatrészre. Ez a megoldás azonban problémás és költséges lehet. A jobb alternatíva a BGA-alkatrész újbóli gömbölyítése. Ehhez egy technikusnak el kell távolítania az érintett alkatrészeket, és új forrasztást kell beépítenie a csupasz területekre.

A forraszgolyó-problémák megelőzése érdekében fontos, hogy a megfelelő tesztaljzatot használja. Kétféle tesztaljzat létezik: karom alakú aljzatok és tűhegyes aljzatok. Az előbbi a forraszgolyó kitágulását és deformálódását okozza, míg az utóbbi a forraszgolyó ütődését és kopását okozza.

Forrasztógolyó oxidáció

A BGA-alkatrészek forraszgolyó-oxidációs problémái egyre nagyobb problémát jelentenek az elektronikai gyártásban. Ezeket a hibákat a BGA/CSP alkatrészek forraszgömbjeinek az olvadt forraszpasztával való nem teljes összeolvadása okozza a forrasztási visszaolvasztási folyamat során. Ezek a hibák mind az ólommentes, mind az ón-ólomforrasztott szerelvényeket érintik. Vannak azonban módszerek e problémák mérséklésére.

A probléma elkerülésének egyik módja a félig folyékony forraszpaszta használata. Ez biztosítja, hogy a golyó melegítéskor ne zárjon rövidre. A szilárd forrasztási kötés biztosítása érdekében a felhasznált forrasztóötvözetet gondosan kell megválasztani. Ez az ötvözet szintén félig folyékony, lehetővé téve, hogy az egyes golyók külön maradjanak a szomszédos golyóktól.

A forraszgolyó oxidáció megelőzésének másik módja a BGA alkatrészek védelme a kezelés során. Szállításkor vagy szállításkor ügyeljen arra, hogy a BGA alkatrészeket nem statikus habszivacs raklapra helyezze. Ez késlelteti a forraszgolyók és foglalatok oxidációs folyamatát.

Forrasztógolyó eltávolítása

A BGA-alkatrészek forraszgolyó-eltávolítása kritikus folyamat. Ha a forraszgömböt nem megfelelően távolítják el, a BGA-alkatrész megsérülhet, és rendetlen terméket eredményezhet. Szerencsére a BGA-alkatrészekből a golyó eltávolításának több módja is létezik. Az első módszer a maradék forraszanyag eltávolítása vákuum segítségével. A második módszer a vízben oldódó pasztás folyasztószer használata.

Sok esetben a legköltséghatékonyabb módszer az újbóli golyózáporozás. Ez az eljárás ólommentes forraszgolyókat cserél ólmozottakra. Ez a módszer biztosítja, hogy a BGA-alkatrész megőrizze funkcionalitását. Az eljárás sokkal hatékonyabb, mint a teljes lap cseréje, különösen, ha az alkatrészt rendszeresen használják.

A folyamat megkezdése előtt a technikusnak kutatást kell végeznie a BGA-alkatrészekről. Mielőtt hozzányúlna az eszközhöz, fel kell mérnie a forraszgolyók méretét és alakját. Emellett meg kell határoznia, hogy milyen típusú forraszpasztát és sablont használjon. További figyelembe veendő tényezők a forraszanyag típusa és az alkatrészek kémiája.

Forrasztógolyó újraforrasztása

A BGA-alkatrészek forraszgolyó-újragolyózása olyan folyamat, amely az elektronikus szerelvények átdolgozását jelenti. Ehhez a folyamathoz reflow forrasztásra és sablonra van szükség. A sablonnak lyukak vannak a forraszgolyók számára, amelyekbe illeszkednek. A legjobb eredmény elérése érdekében a sablon kiváló minőségű acélból készül. A sablont forrólevegős pisztollyal vagy BGA géppel lehet melegíteni. A sablonnak a BGA-újraforrasztási folyamathoz van szüksége, és segít biztosítani, hogy a forraszgolyók a megfelelő helyükre kerüljenek.

A BGA alkatrész újbóli golyósítása előtt fontos a NYÁK előkészítése a folyamathoz. Ez megakadályozza az alkatrészek károsodását. Először a NYÁK-ot előmelegítjük. Ez lehetővé teszi, hogy a forraszgolyók megolvadjanak. Ezután a robotizált de-ball rendszer felveszi az alkatrészek egy sorát egy mátrixtálcáról. A forraszgolyókra fluxust visz fel. Ezután egy programozott előmelegítési szakaszon fut át. Ezt követően egy dinamikus forrasztási hullám eltávolítja a nem kívánt golyókat a lapról.

Sok esetben egy BGA alkatrész újbóli golyósítása gazdaságosabb, mint a teljes lap cseréje. Egy teljes lap cseréje költséges lehet, különösen, ha azt rendszeresen működő gépekben használják. Ilyen esetekben az újragolyózás a legjobb megoldás. A forraszgolyók újakra cserélésével a lap magasabb hőmérsékletet is elvisel, ami javítja a lap élettartamát.