фиксация корпуса BGA перед пайкой, как это делается на mass production? Опции

[Димыч]

Уважаемые специалисты,

подскажите, пожалуйста, как фиксируется корпус BGA на плате перед отправкой оной в печь?

Положим, что pick-n-place машина стоит на некотором расстоянии от печки и до неё платы должны доехать на тележке или конвейерной ленте.
Если чип никак не закрепить, он просто отвалистся или сместится. С другими компонентами просто - они держатся на нанесённой до этого паяльной пасте. Но под BGA паяльную пасту - по уму - наносить нельзя, т.к. возникнет избыток припоя и последующие за пайкой замыкания.

Как решается вопрос?

Спасибо!

[Димыч]

Ok, спасибо за ответы!
Aner, подскажите, пожалуйста, ссылку на главу стандарта, где описывается пайка BGA.
На знакомом предприятии - как они взялись паять BGA на пасту, 30% брака из-за закороток пот чипом, хотя термопрофиль соблюдается, флюсы какие надо и т.д.

[bigor]

На знакомом предприятии - как они взялись паять BGA на пасту, 30% брака из-за закороток пот чипом, хотя термопрофиль соблюдается, флюсы какие надо и т.д.

- неправильно спроектированы пады,
- завышенные апертуры в трафарете,
- избыточная толщина трафарета,
- ошибки установки корпуса на плату (смещение, усилие),
- размазывание пасты при снятии трафарета,
- неправильно подобрана паста/ракель...
Причин может быть много, и не одна.
Нужно смотреть на на все (весь техпроцесс) в комплексе.
BGA паяются уже давно и успешно. Закоротки под чипами - это не от того что чип такой (простой, на самом деле), а от несоблюдения технологии монтажа и/или технолгии проектирования платы.

[Lmx2315]

вот тут https://www.youtube.com/watch?v=6sc9X_N-kM4 смотрю монтаж BGA, на 6 минуте ставят микруху на флюс без паяльных паст, трафаретов и ракелей .
Было бы любопытно - если кто прокомментирует.

[bigor]

Было бы любопытно - если кто прокомментирует.

И я когда то прототипы похожим образом паял - на флюс-гель. Это допустимо, если нужно побыстрому запустить плату.

В серии не вариант.

Не технологично, прежде всего.
И с надежностью после пайки есть определенные проблемы.

[a123-flex]

- неправильно спроектированы пады,
- завышенные апертуры в трафарете,
- избыточная толщина трафарета,
- ошибки установки корпуса на плату (смещение, усилие),
- размазывание пасты при снятии трафарета,
- неправильно подобрана паста/ракель...
Причин может быть много, и не одна.
Нужно смотреть на на все (весь техпроцесс) в комплексе.
BGA паяются уже давно и успешно. Закоротки под чипами - это не от того что чип такой (простой, на самом деле), а от несоблюдения технологии монтажа и/или технолгии проектирования платы.

И с надежностью после пайки есть определенные проблемы.

Нельзя ли поподробнее ?

[bigor]

Нельзя ли поподробнее ?

Можно. Но в рамках форума - это сделать трудно.
Все же по этой теме куча народу когдато сочинило множетво литературы...
В двух словах - при монтаже BGA на пасту паяные соединения имеют ярковыраженную бочкообразную форму

При монтаже без пасты - "бочка" приплюснута или вообще вырождена

Разница в том, что в первом варианте, при остывании на заключительном этапе оплавления, сначала "прихватываются" области припоя возле падов (на плате и на подложке, поскольку корпуса и плата остывают чуть быстрее чем сами шары), а делее процесс перехода расплава в тывердую фазу идет к центру бочки. Все примеси, которые есть в паяном соединении, а главное, воидсы смещаются вдоль границы тверда-жидкая среда (зонный эффект) также к центру.
Таким образом самые уязвимые места - область контакта пада (на плате и на подложке) с припоем остаются чистыми, без трещинок, воидсов и загрязнений. Примеси в этой области являются причиной растрескивания паяных соединений в прецессе эксплуатации при термоциклировании, поскольку эти области неоднородны изначально.
Во втором случае, особенно при вырожденной "бочке" вероятность трещин и воидсов в области контакта весьма высока.

Это приводит к возникновению спорадических отказов, которые тяжело отследить.

Второе - пайка без пасты может породить проблему несмачиваемости, особенно если профиль пайки и флюс не "дружат" - флюс выкипел раньше начала оплавления шара, что весьма часто встречается при безсвинцовых шарах.

Третье - разброс (технологический) при нанесении шаров, порождает проблему, когда несколько шаров (особенно близко к краю подложки при большом размере корпуса) просто не касаются платы. Приблизительно так

Ведь подложка BGA деформируется при нагревании - ее края немного приподымаются по отношению к центральной части. Работает эффект разных ТКЛР для материала подложки и для материала компаунда, которым кристал залит.