| Пример дефекта |
Описание дефекта |
Возможные причины |
Методы предотвращения |
 |
Эффект «Поп-корна»
Метод контроля - рентген
В центре микросхемы паяные соединения отсутствуют (малый размер шариков свидетельствует об отсутствии механического контакта),
вокруг центральной части большое количество перемычек припоя. |
Поглощение корпусом компонента влаги. В процессе пайки интенсивное испарение влаги может приводить к:
Выдавливанию припоя из центра и формированию избыточного количества припоя на паяных соединениях во круг центральной части
или образованию перемычек;
Повреждение корпуса компонента (расслоения, трещины). |
Обеспечить хранение BGA компонентов в соответствующей упаковке, предотвращающей поглощение влаги (dry pack), или в шкафах
сухого хранения.
Обеспечить предварительную сушку компонентов перед сборкой (125°С х 24 часа), однако подобная процедура может оказать
негативное влияние на паяемость выводов компонентов
|
 |
Неполное оплавление паяльной пасты в процессе пайки
Метод контроля - визуальный
Паяльная паста оплавлена не полностью. Поверхность паяного соединения шероховатая повторяет форму частиц паяльной пасты.
Неправильный выбор температурного профиля. |
Недостаточное время и/или температура предварительного нагрева.
Недостаточное время и/или температура пайки. |
Измерить температурный профиль и откорректировать режимы предварительного нагрева и/или пайки. |
 |
Трещины и разрывы в паяном соединении
Метод контроля – визуальный, рентген. |
Плохая паяемость шариковых выводов, дефект сопровождается неправильной формой галтели припоя (см. рис.).
Низкая температура и/или время пайки. |
Использовать паяльную пасту с более активным флюсом.
Повысить температуру и/или время пайки. |
 |
Трещины и разрывы между шариком и подложкой микросхемы
Метод контроля – визуальный, рентген. |
Высокие механические нагрузки, возникающие из-за разных коэффициентов теплового расширения, как правило, наблюдаются
у керамических CBGA. |
Снизить скорость охлаждения после пайки. |
 |
Отсутствие смачивания контактных площадок
Метод контроля – визуальный, рентген.
Полное отсутствие или слабый электрический и механический контакт паяного соединения. |
Плохая паяемость контактных площадок.
Загрязнение контактных площадок в процессе хранения и сборки ПУ.
«Черные контактные площадки» — окисленное покрытие Ni/Au. |
Обеспечить хранение печатных плат в вакуумной упаковке.
Заменить поставщика печатных плат. |
 |
Затекание паяльной маски на контактную площадку
Метод контроля – визуальный, рентген.
Дефект может стать причиной возникновения трещин в паяном соединении. |
Ошибки при разработке или изготовлении печатных плат. |
Проконтролировать правильность конструкции контактных площадок.
Ввести операцию контроля качества нанесения паяльной маски на входном контроле печатных плат.
Заменить поставщика печатных плат. |
 |
Окисленные паяные соединения
Метод контроля – визуальный
Дефект носит косметический характер. |
Несколько циклов нагрева при пайке двухсторонних печатных плат.
Высокая температура и время пайки. |
Осуществлять пайку компонентов BGA после сборки первой стороны.
Уменьшить температуру и/или время пайки. |
Пример уменьшения высоты шарикового вывода компонента BGA при пайке с 500 до 300 мкм |
Коллапс шариковых выводов
Метод контроля – визуальный.
В процессе пайки низкотемпературные (Sn/Pb) шариковые выводы BGA “расползаются”.
Типичное уменьшение высоты шариковых выводов составляет 10%, уменьшение на 25% является предельно допустимым. |
Длительное время пайки приводит к расплавлению и “расползанию” шариковых выводов. |
Откорректировать температурный профиль (уменьшить время пайки).
Ограничить растекание припоя паяльной маской. |
 |
Перегрев шариковых выводов
Метод контроля – визуальный.
Поверхность паяных соединений и шариковых выводов бугристая, неровная, матовая. |
Высокая температура в процессе пайки.
Повторное расплавление припоя (двухсторонний монтаж, ремонт). |
Откорректировать температурный профиль (уменьшить температуру пайки).
При двухстороннем монтаже обеспечить пайку BGA во втором цикле. |
 |
«Холодная пайка»
Метод контроля – визуальный, рентген.
Низкая электрическая и механическая прочность паяного соединения, увеличение сопротивления контактов. |
Низкая температура пайки при пайке с применением флюс-геля (флюс-крема, флюс-пасты). |
Увеличить температуру пайки. |
Деформация паяного соединения
Деструкция паяного соединения |
Деформация или деструкция паяных соединений.
Метод контроля – визуальный.
Приводит к снижению механической прочности паяных соединений. |
Перемещение компонентов в процессе охлаждения (до затвердевания припоя) — может происходить в результате вибрации
конвейера печи.
Деформация печатных плат при охлаждении (высокая скорость охлаждения, низкое качество базовых материалов).
Ошибки при разработке печатных плат — неправильная конструкция/размещение контактных площадок. |
Предотвратить вибрацию конвейера печи.
Снизить скорость охлаждения, использовать качественные материалы для печатных плат (при внедрении бессвинцовой технологии
температура стеклования диэлектрика должна составлять не менее 150°С) . |
 |
Затекание припоя в переходные отверстия
Метод контроля – рентген.
Скелетная пайка, низкие механические характеристики паяного соединения, частично перекрытое припоем переходное отверстие
становится ловушкой для загрязнений, создавая большие проблемы в процессе отмывки. |
Ошибки разработчика: открытые металлизированные отверстия рядом с контактной площадкой, узкая перемычка паяльной маски
(см. рис.) может не обеспечивать защиту от проникновения припоя в процессе пайки в переходное отверстие. |
Обеспечить перекрытие сквозных и межслойных металлизированных отверстий паяльной маской.
Пример перекрытия отверстий паяльной маской |