BGA錫球是無鉛能否使用有鉛錫膏焊接技術討論

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矯情傑：向各位老師請教個問題:BGA錫球是無鉛的，能不能使用有鉛的錫膏焊接？如果可以對溫度有沒有什麼特殊要求？

劉海光：下圖文字可以參考

矯情傑：劉老師，我們這邊有產品的錫球是無鉛的，焊接是使用有鉛錫膏，焊接完成後電路功能正常，但經過多次衝振實驗及高低溫循環實驗後，在高溫狀態下功能不正常，懷疑是錫球焊接問題，有沒有什麼解決辦法？

劉海光：那個結構一致或非一致指的金相組織元素分布、尤其是Pb的分布.

劉英傑：你們的峰值溫度是多少呀？測試溫度呢？

矯情傑：最高溫度260℃，測試時的溫度也是260℃

劉海光：這個不可能那麼高的溫度，把溫度曲線放上來看看

矯情傑：您的意思是峰值溫度太高了？

劉海光：起碼這樣無鉛也很少到260，260應該是設置溫度、測試點有個10～20的溫差

矯情傑：好的老師，稍微等等，我拍一下曲線，劉老師，一般無鉛BGA焊接一般最高多少度？

常家傑：一般要看BGA的熱容量，PCB熱容量這個有很大差異，上面的曲線恆溫區過長，影響焊料潤溼

矯情傑：謝謝請問一下溫區溫度這樣設置合理嗎？

常家傑：這個要看器件和PCB才能決定，熱容量大的溫度高

劉海光：有點看不懂、整個PCBA情況不清楚，一般兼容性的焊接工藝兩個合金的液相溫度都設置出來、焊膏是SnPbAg（179）球SnAgCu（大致220~230）、這樣TAL時間看的也清楚

劉英傑：229.5是不是bga器件底部溫度？另外251那個有點嚇人了，這個溫差太大了

清心：焊球尺寸？多少個球？

矯情傑：BGA為FFG676

劉海光：上個向後兼容的資料供大家參考，前面兩段升溫不說了，有點象波峰焊的預熱

矯情傑：是的，金屬外殼

劉海光：在連結裡、1.0的間距0.6的球

浮云：我們混裝一般焊點溫度230

矯情傑：也有類似這種封裝的晶片嗎？

宋桂傑：你這個測試出來的曲線和你的爐溫設置不匹配。

矯情傑：是的，現在沒在公司了，是手機裡存的圖片

宋桂傑：溫區158,172,180,258,270,196,147。鏈速65cm/min。這是你們設置的爐溫和鏈速？

矯情傑：這種封裝的晶片一般溫度設置多少左右，有沒有參考？

宋桂傑：爐子帶冷卻區嗎？

矯情傑：爐子是七溫區回流爐，帶冷卻區的，260的設置也是可以的？

宋桂傑：如果沒有其它有特殊溫度要求的器件，260是可以的。

劉海光：那圖中的參數可以參考、那球的合金還沒查...，405、305還是105、也就是球合金液相溫度取220還是230，廠家變動不會及時通知你的

一般不要那麼高、球組織熔到一致結構鉛就跑BGA側界面太多、這個對抗熱疲勞不利，同時PCB側也容易形成富鉛層，設兩個液相點溫度也是為了監控鉛擴散程度，所以混裝不是那麼簡答的問題、最後還要加固點膠

矯情傑：還是有很多地方要向老師們多學習，我們對這方面知識還不全

好的，那我們這邊設置後好參數後測試試試。劉老師，點膠的話是左右BGA封裝晶片都需要點膠嗎？還有一般要求點什麼膠？

劉海光：四角、低CTE可返修的膠

矯情傑：好的，謝謝劉老師和各位老師解答

george tsao：難怪 包括市面上的一些書上，對BGA的相關問題 的説法 都值得好好討論  原來 這些説法的 來源之一 是 Intel， 實驗室的 結論 甚致只是 想法，跟實際生產線上的情況 是有很大的差別的

劉海光：Intel不認可。那些2.5D的多核CPU怕賣不出去了，經過幾年的折騰基本解決組裝的問題了

george tsao：CPU是零件本身，但是 裝上板子 對板子而言就不一樣了， 裡面最大的 要討論的問題，也是很多人引用的， pcb 加熱會彎曲是正常，但是 pcb 在迴流焊爐內 所產生的 彎曲 是 下沉，而不是 中央 往上 鼓起

實驗室裡面 對板子加熱 架板子的方式 有可能造成 板子中央 鼓起，但是 在迴流焊爐 架空式的 軌道不會，鐵網式的 可能會，但是 鐵網式的爐子 目前應該少見了，這連帶 影響了 對BGA 相關問題的 判斷 包括 睡枕效應 ，連錫 ...等

為何 Intel 目前的 長方星的CPU 要做成 拱型？其實原理相同 只是他們 沒有把相同原理 想到一起

劉海光：多核的CPU帶來的是本體不規則翹曲、好在峰值溫度下來+不同區域焊膏體積的設置、現在沒什麼問題反映了、有利有弊等3D封裝的了

george tsao：多核的cpu翹曲，跟封裝設計本身有關，尤其又是 長方型載板是一種問題， 另外 薄型的封裝體 又是另一種問題...除了零件本身的受熱變異，還要加上焊上板子後的 結合變異 是有些麻煩

劉海光：那不是做成翹曲、是冷卻段控制兩面溫差的結果，返璞歸真回流焊也可利用這個原理

george tsao：熱漲冷縮，説起來原理簡單 但是要搭配到 板子的 基材應力..，微小的焊點，零件本身的受熱 變異...整個搭配起來，需要花點精神，所以生產線組裝的時侯，有些基本設定

剛看到這個 把預熱區的溫度 拉高點吧 ..

矯情傑：老師您好，我們焊接的這塊板尺寸不大，布局也平衡，雖然是在鏈條上過爐子，應該不會造成太大的彎曲吧

george tsao：你的問題跟板彎無關

矯情傑：老師，這個曲線我們這邊還要重新設定一下溫度了，再重新測試幾遍，設置的峰值溫度是不是也高了點？

george tsao：曲線圖不是很清礎 最高溫 如果我猜得沒錯 大概在235度 （是板子上的溫度）是嗎？

矯情傑：曲線最高是250℃

george tsao：這裡最高 250？藍色 是 從0然後50 100 150 200 250，?

矯情傑：藍色的最高229℃，縱坐標就是50℃刻度，0 50 100 150 200 250

george tsao：所以你的 最高溫就是229？，一般錫鉛焊錫 熔錫最高溫度可以設到235，尤其是 板子有BGA，預熱也過低，拉到約140，板子拍照看看

矯情傑：不好意思了老師，現在沒在公司了，暫時沒有板子

george tsao：那就等下次 生產再看 再調吧

矯情傑：好的，多謝老師

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2020.05.21-22

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FMEA潛在失效模式與影響分析

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北京

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實用多芯電纜組件裝聯技術及故障分析技術高級研修班

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武器裝備質量檢驗實戰培訓高級研修班

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技術狀態管理 外協質量控制 質量問題雙歸零及技術風險分析與控制

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¥3,600

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物料開發與質量保證技術高級研修班

2020.06.18-19

上海

丁老師

¥3,600

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電子線路設計 測試與故障定位技術高級研修班

2020.06.11-12

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2020.06.18-19

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