BGA混装工艺本质上是一种变组分的焊点形成过程。由于BGA焊球、SMT贴片焊膏的金属成分不同,在焊料/焊球化过程中,成分不断扩散、近移,而形成一种新的“混合合金”,也就是在焊点的不同层,其成分不同熔点不同。
研究表明,混合高度与smt焊接峰值温度以及焊接的时间有关,温度是先决条件,时间是加速因子。如果温度低于220℃,就可能形成部分混合的情况。根据这一特点,我们可以按焊接的峰值温度将混装工艺分为两类。
(1)低温焊接工艺,即焊接峰值温度低于220℃的焊接。在此条件下,焊膏一般很难均匀扩散到整个BGA焊球高度,形成半融合焊点。这种焊点在smt贴片加工中的可靠性方面已经做过评估,据 Intel公司的研究,只要混合部分高度大于焊点高度的70%就可以达到可靠性的要求。
(2)高温焊接工艺,即焊接峰值温度大于220℃的焊接。在此条件下,焊膏与BGA焊球成分基本能够完全融合,形成均匀的组织。如果温度高于245℃,
位于晶界的富铅相偏析组织就会呈断续状,如图54所示。这种组织的可靠性肯定没有问题,但工艺性比较差,有出现恶性块状IMC的风险这种分类对有铅焊膏焊接无铅BGA非常有意义。因为BGA的焊球至少要经过两次再流焊接,很多情况下会经历三次再流焊接。BGA焊球完全熔化和半熔化,对于球A的界面MC的厚度与形态发展有很大的不同,特别是采用OPS处理的BGA载板。
随着新技术新产品的推出,新的工艺要求和类型不断的更新,对于smt贴片加工厂的适应力也有显著的要求。
文章来源:靖邦
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