干货分享丨BGA、LGA的Void（空洞）分析改善
2023-04-06 13:42:56
行业新闻
2512
转自：SMT之家
背景目的
1-1背景：
随着实装的高密度化的推进，元件特别是IC、端子等电极的构造变化显著。
根据电极的变化，以前的焊接技朮已经不能正确的焊接元件了，其中最有代表性的是采用LGA、BGA的IC工厂。
LGA、BGA等CHIP元件由开放型焊接向密闭型焊接变化。
LGA、BGA-IC最大的问题是在接合部发生的“Void”。
1-2目的：
1) LGA、BGA-IC不产生Void焊接技朮成为实用化。
2) 能够在高密度实装基板、大型主板上没有Void进行实装，提高接合的可靠性。
LGA和BGA的VOID发生原因：
为防止LGA、BGA的void发生，解开void发生的原理相当重要。
为防止LGA、BGA的void发生是受锡膏的熔融的变化影响的。
解开这些变化过程，就可以提出void的对策。
发生原理：
1、因为焊锡表面张力，焊锡向中心部集中。
2、因为表面张力void密闭
3、要排除void抑制焊锡表面张力是很必要的。
模拟回流炉中LGA Solder Past的变化
为了解开实际的LGA、BGA的焊接有必要做模拟。
Void抑制方法的检验
原因分析的结果，为了防止BGA、LGA发生Void,要推进以下工作：
1、Reflow Profile 锡膏助焊剂的设计。
2、锡膏印刷。
3、 Reflow Profile 的3项目须同时改善，一个一个改善没有效果。
Void抑制方法的检验
LGA的Reflow Profile和void发生量的检验
Reflow Profile的void发生量的检验按照下面3项记录条件执行﹕1、公司内一般使用的Profile；2、改善的Profile；3、考虑现在生产的Profile。
LGA的锡膏和void的发生量的验証
做LGA的solder paste的void发生量试验
LGA的solder paste和void发生量的验証
结论：void对策品的VL取得良好的结果,比较符合密闭型的焊接， FLUX的变化稳定。solder paste(粒度、FLUX）的使用重要。
做LGA的solder paste印刷厚130um和150um瓦斯排出和印刷形状的有无条件。
LGA的solder paste印刷量和void发生的检証
结论 ：因为印刷厚度引起的void发生量很少。 从FLUX发生的瓦斯被排出。缺口印刷效果大。要有充足的锡膏印刷量确保能够排出瓦斯的印刷形状。
BGA的Void不良零技朮
按照以前的观念，表面实装技朮上还不能实现Void为零，为了实现Void零不良需要满足以下条件，在实际生产上要严密考虑元件电极和PAD间锡膏印刷，装载元件以及Reflow等条件。
LGA、BGA的void零不良技朮
（1）元件电极和基板Pad的Space（容积）。根据电极的种类电极size和pad size不同，要对一个一个元件分别测量。要注意元件有平面电极和凹面电极。
（2） Space（容积）熔融后必要的焊锡量（焊锡容积）的设计 熔融后根据锡膏的种类不同大约是印刷焊锡量的50-60%.
（3）确保必要的焊锡量，防止void发生，要设计锡膏的印刷厚度和印刷形状（钢网设计）。
（4）使用锡膏的选定。防止void的发生，焊锡的size、活性剂、溶剂的种类。推荐值：焊锡粒子：25-45um,活性剂多，溶剂：标准高沸点低。
（5）Reflow Profile的设计。参考使用锡膏推荐值。
零件低面Pad-Viod零技朮
熔融后锡膏厚度测定
现在 ﹕
1﹑Pad size ：钢网开口部1﹕1；
2﹑钢网0.127。
void対策钢网开口例(1)
void対策钢网开口例(2)
Void对策钢网开口例
BUMP变形的推定原理
Reflow中BUMP变形的过程
1、2次面实装后的LGA刮刀中BUMP变形
在同一视角下K2-V和VL的REFLOW状态（X线）
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