Одной из самых больших проблем, стоящих сегодня перед электронной промышленностью, является проблема образование пустот в паяных соединениях для компонентов с нижним расположением выводов (BTS - Bottom Terminated Components). Этот дефектпайки, особенно на термоплощадках, может привести к появлению "горячих точек" на плате, сокращению срока службы компонента и выводу из строя всего узла.Резюме
Ограниченное улучшение достигается только за счет модификации термопрофиля и улучшения качеств паяльной пасты. Без тщательных проектных исследований также трудно получить точную оценку образования пустот у каждого отдельного такого компонента. В прошлом изучались конструкции термоплощадок и использование тонких заготовок для припоя нестандартного размера, помещаемых в паяльную пасту на термоплощадке. В этой статье рассматривается новый подход с использованием легкодоступных заготовок для усиления припоя (Solder fortification preforms). Эти преформы автоматически помещаются в пасту перед размещением компонента QFN, заставляя компонент располагаться под углом, чтобы обеспечить выделение газообразных веществ от флюса во время оплавления до того, как эта преформа расплавится, а затем позволяя компоненту остановиться в окончательной нужной позиции относительно плоскости платы.
Было определено, что этот подход может как уменьшить уровень пустот, обнаруживаемых в паяных соединениях под компонентами с нижними выводами, так и уменьшить степень вариации этого значения. Хотя в данной статье основное внимание уделяется этой методике при использовании пасты SAC305, она достаточно универсальна и для других составов паст, широко доступных на рынке. Этот метод также имеет дополнительное преимущество: он полностью совместим с текущими производственными процессами, добавляя только некоторые этапы размещения преформ без необходимости изменения профиля оплавления, оборудования и т. д. Эта простая и недорогая модификация текущих процессов может оказать большое влияние на надежность конечного продукта.
Выводы
Было установлено, что использование заготовок для усиления припоя вместе с паяльной пастой при поверхностном монтаже корпусов BTC может помочь уменьшить образование пустот припоя. Преформы служат для удержания одной стороны компонента с нижним выводом на плате, что позволяет дегазировать паяльную пасту до того, как припой расплавится, и позволяет компоненту остаться на поверхности пасты в нужном положении.
Вариабельность, наблюдаемая в уровне пустот от компонента к компоненту, уменьшается при использовании преформ. Из-за возникновения перекосов компонентов при размещении только одной не центральной заготовки рекомендуется использовать одну заготовку на два компонента, размещаемых вдоль одного края площадки. Было обнаружено, что использование заготовок 0402 более эффективно снижает образование пустот, чем использование заготовок 0201.
Этот метод уменьшения образования пустот для корпусов BTC очень желателен, поскольку такие преформы легко доступны и могут применяться в автоматизированных процессах. Поскольку оборудование для подачи компонентов, скорее всего, уже используется, все, что нужно, — это катушка с преформами и некоторые дополнительные этапы размещения этих заготовок в текущем процессе. Было показано, что это простое дополнение к процессу дает очень полезные результаты.
Авторы:
Derrick Herron, Christopher Nash, Raymond Luo, Andy Wei, Indium Corporation
Clinton, New York, USA
Еще статьи по пустотам в паяных соединениях:
- Проблемы с пустотами при пайке. Обсуждение
- Образование пустот в паяных соединениях
- Заполнение пустот при пайке ПП. Исследование методов борьбы с ними
Первоначально опубликовано в Протоколах МПК (The IPC Proceedings)