Problemi con le sfere di saldatura dei componenti BGA e relativi rimedi

I problemi delle sfere di saldatura dei componenti BGA sono problemi comuni che possono portare al deterioramento dei componenti. Questi problemi sono causati dalla delaminazione o dall'ossidazione delle sfere di saldatura. Fortunatamente, i rimedi sono semplici e non richiedono conoscenze tecniche complesse. Queste soluzioni vi aiuteranno a prevenire ulteriori danni ai vostri componenti.

Delaminazione della sfera di saldatura

I componenti BGA sono soggetti a problemi legati alle sfere di saldatura, comunemente chiamati "difetti di testa in testa". Il problema si verifica quando due superfici metalliche sono collegate meccanicamente, spesso da una sfera di saldatura. La quantità di contatto tra la sfera e la saldatura varia a seconda del processo di saldatura e del calore e della pressione applicati alle parti. Sono stati condotti diversi studi per comprendere la causa di questo difetto e i rimedi per prevenirlo.

Un BGA difettoso può avere gravi ripercussioni sulla funzionalità del prodotto. Un rimedio tipico è la sostituzione del componente difettoso con uno nuovo. Tuttavia, questa soluzione può essere problematica e costosa. L'alternativa migliore è il reballing del componente BGA. Il tecnico deve rimuovere i componenti interessati e installare nuove saldature nelle aree scoperte.

Per evitare problemi con le sfere di saldatura, è importante utilizzare lo zoccolo di prova corretto. Esistono due tipi di zoccoli di prova: quelli a forma di artiglio e quelli a punta d'ago. Il primo provoca l'espansione e la deformazione della sfera di saldatura, mentre il secondo provoca urti e abrasioni alla sfera di saldatura.

Ossidazione della sfera di saldatura

I problemi di ossidazione delle sfere di saldatura dei componenti BGA sono un problema crescente nella produzione elettronica. Questi difetti sono causati dalla fusione incompleta delle sfere di saldatura dei componenti BGA/CSP con la pasta saldante fusa durante il processo di rifusione della saldatura. Questi difetti riguardano sia gli assemblaggi saldati senza piombo che quelli saldati con stagno-piombo. Tuttavia, esistono modi per attenuare questi problemi.

Un modo per evitare questo problema è utilizzare una pasta saldante semiliquida. In questo modo si evita che la sfera vada in cortocircuito quando viene riscaldata. Per garantire un giunto di saldatura solido, la lega di saldatura utilizzata viene scelta con cura. Anche questa lega è semiliquida e consente alle singole sfere di rimanere separate da quelle vicine.

Un altro modo per prevenire l'ossidazione delle sfere di saldatura è quello di proteggere i componenti BGA durante la movimentazione. Durante il trasporto o la spedizione, assicurarsi che i componenti BGA siano collocati in un pallet di schiuma non statica. Questo ritarderà il processo di ossidazione delle sfere di saldatura e degli zoccoli.

Rimozione della sfera di saldatura

La rimozione della sfera di saldatura per i componenti BGA è un processo critico. Se la sfera di saldatura non viene rimossa correttamente, il componente BGA può subire danni e risultare in un prodotto disordinato. Fortunatamente, esistono diversi modi per rimuovere la sfera dai componenti BGA. Il primo consiste nell'utilizzare il vuoto per rimuovere ogni residuo di saldatura. Un secondo modo è quello di utilizzare un flussante in pasta solubile in acqua.

In molti casi, il metodo più conveniente è il reballing. Questo processo sostituisce le sfere di saldatura senza piombo con altre con piombo. Questo metodo garantisce che il componente BGA mantenga la sua funzionalità. Il processo è molto più efficiente della sostituzione dell'intera scheda, soprattutto se il componente viene utilizzato regolarmente.

Prima di iniziare il processo, un tecnico deve documentarsi sui componenti BGA. Prima di toccare il dispositivo, deve valutare le dimensioni e la forma delle sfere di saldatura. Inoltre, deve determinare il tipo di pasta saldante e di stencil da utilizzare. Altri fattori da considerare sono il tipo di saldatura e la chimica dei componenti.

Reimballaggio delle sfere a saldare

Il reballing delle sfere di saldatura dei componenti BGA è un processo che prevede la rielaborazione degli assemblaggi elettronici. Questo processo richiede una saldatura a riflusso e uno stencil. Lo stencil è dotato di fori in cui inserire le sfere di saldatura. Per ottenere i migliori risultati, lo stencil è realizzato in acciaio di alta qualità. Lo stencil può essere riscaldato con una pistola ad aria calda o con una macchina BGA. Lo stencil è necessario per il processo di reballing BGA e aiuta a garantire che le sfere di saldatura si inseriscano nelle posizioni corrette.

Prima di reballare un componente BGA, è importante preparare il PCB per il processo. In questo modo si evitano danni ai componenti. Innanzitutto, il PCB viene preriscaldato. In questo modo le sfere di saldatura diventano fuse. Successivamente, il sistema di de-ball robotizzato preleva una fila di componenti da un vassoio matrice. Applica il flusso alle sfere di saldatura. Quindi esegue una fase di preriscaldamento programmata. Successivamente, un'onda di saldatura dinamica rimuove le sfere indesiderate dalla scheda.

In molti casi, il reballing di un componente BGA è più economico della sostituzione dell'intera scheda. La sostituzione di un'intera scheda può essere costosa, soprattutto se viene utilizzata in macchinari che funzionano regolarmente. In questi casi, il reballing è l'opzione migliore. Sostituendo le sfere di saldatura con altre nuove, la scheda può resistere a temperature più elevate, migliorando così la sua longevità.