六層板BGA 焊接工藝優(yōu)化
一、焊盤設(shè)計優(yōu)化
選擇合適的焊盤尺寸和形狀,對于 0.8mm pitch 的 BGA,建議采用 0.35mm 直徑的圓形焊盤。阻焊開窗單邊比焊盤大 0.05mm,保持 0.1mm 阻焊橋的最小寬度,有助于防止橋連。同時,確保所有焊盤大小一致,焊盤上的焊錫量一致且高度一致,可減少焊接缺陷。
二、過孔設(shè)計與阻抗控制
采用激光盲孔和機械埋孔的組合方案。盲孔直徑 0.1mm±0.02mm,深徑比≤0.8:1。過孔阻油處理必須滿足 IPC-6012B Class3 標準。阻抗控制需滿足±7% 公差,關(guān)鍵信號線建議差分阻抗 100Ω±5%。
三、焊接工藝參數(shù)控制
預(yù)熱區(qū)以 1.5-3℃/s 升溫至 150-180℃;浸潤區(qū)在 183-200℃ 下維持 60-90s;峰值溫度控制在 235-245℃,持續(xù) 40-60s;冷卻速率控制在 -2℃/s 到 -4℃/s。不同芯片和焊錫膏需選擇不同的加熱溫度和時間。
四、錫膏印刷與貼片精度控制
使用高精度絲網(wǎng)印刷機印刷錫膏,確保錫膏層均勻且精確覆蓋每個焊盤。貼片時,采用自動化貼片機,通過精確的定位系統(tǒng)將 BGA 芯片準確放置在 PCB 的預(yù)定位置,保證 BGA 封裝與焊盤精確對齊。
五、回流焊與冷卻固化
將裝配好的電路板送入回流焊爐,使錫膏熔化并形成堅固的焊接連接?;亓骱笭t的溫度曲線通常分為預(yù)熱、加熱、保溫和冷卻四個階段,每個階段的溫度變化都需要精確控制。焊接完成后,電路板需要冷卻,使焊點穩(wěn)固。
六、質(zhì)量檢測與控制
采用 X 光檢測識別內(nèi)部空洞、短路和焊點移位等問題。AOI(自動光學檢測)用于檢查焊球的形狀和對位精度。FCT(功能測試)驗證焊接后的整體電氣性能。此外,還可進行熱應(yīng)力測試、CAF 測試等可靠性驗證。
七、生產(chǎn)環(huán)境與設(shè)備管理
生產(chǎn)環(huán)境需保持清潔、干燥,溫濕度適宜。定期對焊接設(shè)備進行校準和維護,確保其正常工作。對貼片機的吸嘴進行改造,以適應(yīng) BGA 焊球的尺寸和形狀的變化。從含鉛焊膏轉(zhuǎn)向無鉛焊膏時,要對整個組裝過程進行技術(shù)上的全面評估和調(diào)整。
八、返修與重工
對焊接缺陷進行及時修復(fù),如移除舊焊球、清潔芯片表面、涂抹新焊膏、放置新焊球、再次加熱芯片等操作,確保焊點的可靠性。
技術(shù)資料