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BGA CSP QFN器材焊點空洞剖析一:空洞的檢驗規范
來源:廣州煌牌自動設備有限公司    日期:2013-06-24    瀏覽量:

  在SMT生產過程中,BGA、QFN、CSP等無引腳的元器件,在進行焊接時,無論是回流焊接或是波峰焊接,無論是有鉛制程或是無鉛制程,冷卻之后都不免會出現一些在所難免的空洞(即氣泡)現象的產生。焊點內部發生空洞的首要成因是FLUX中的有機物通過高溫裂解后發作的氣泡無法及時溢出。在回流區FLUX現已被耗費殆盡,錫膏的粘度發作了較大的改變,此刻錫膏之中的FLUX發作裂解,致使高溫裂解后的氣泡無法及時的溢出,被圍住在錫球中,冷卻后就構成空洞現象。當前,一般運用X-Ray設備進行查看空洞的面積,通過X-Ray都能夠看到焊球的空洞散布狀況。只是有些器材空洞所占面積的份額不是很大,常常以為是符合標準的(如IPC-A-610D8.2.12.4),因此在查驗時沒有引起滿足的重視。

  在許多的空洞現象中發現,產生空洞現象與焊料自身的外表張力有著直接的聯系。錫膏的外表張力越大,高溫裂解的氣泡越難溢出焊料球,氣泡被團團圍住在錫球之中(無鉛焊料的外表張力到達4.60×10-3N/260攝氏度),外表張力越小,高溫裂解后的氣泡就越容易溢出焊料球,被錫球團團圍住的機率就適當小(有鉛焊料的外表張力到達3。80×10-3N/260攝氏度,Sn63-Pb37,m.p為183攝氏度)。已陷入高溫裂解的氣泡,在有鉛焊料密度較大(約8.44g/cm3)的狀況之下,焊料中的合金在彼此擠壓下,有機物就會向外面逃脫,所以有機物殘留在焊點中的機率是適當小的,可是無鉛就徹底不相同了。比重不光比有鉛小,并且無鉛的表面張力又比有鉛高出許多,一起熔點又比有鉛高出34攝氏度之多(Sn63-Pb37,熔點為183攝氏度,SAC305熔點約為217攝氏度),在種種環境不佳的狀況下,無鉛焊料中的有機物就很難從焊球平分化出來,有機物常常被圍住在焊球中,冷卻后就會構成空洞表象。

  從焊點的牢靠度來講,空洞現象會給焊點帶來不可預計的危險,一起空洞現比較嚴重的話,還影響焊點的電氣銜接,影響電路的疏通。所以空洞現象有必要致使SMT業界人士的高度注重。

  1、空洞的檢驗規范

  業界空洞的檢驗規范大多數都沒有斷定,從IPC-A-610D版中的一些初步的定義(8.2.12.4表百安裝陣列-空洞),能夠得出以下一些定論:從描繪上削減空洞的產生,即焊盤上的微孔不在此規范思考的范圍之內。空洞的規范由客戶和制作商之間洽談。制作商能夠運用各種試驗剖析的成果,擬定最終空洞的檢驗規范。

  可承受范圍分為-1至3級,空洞小于25%焊球X-Ray射線圖畫像面積。

  缺點-1至3級空洞大于25%焊球X-Ray射線圖像的面積。

  以上IPC中僅僅說到BGA空洞檢驗規范,可是在許多的大公司里又不承認此標準,即比此規范更嚴格,更苛刻。比如,IBM以為BGA的空洞面積不允許超越15%,若是超越了20%就會影響焊點的牢靠度,影響焊點的運用壽命。當然,空洞面積越小越好,更小的空洞面積需求更強的技術去撐持。可是IPC-A-610D中卻沒有對QFN的氣泡(空洞)做相應的規則,關于這一點IPC卻沒有闡明,真是惋惜!現階段有許多QFN器材是用在光纖通信領域中,這對氣泡需求是相當高的。

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