Produk elektronik moden telah berkembang ke arah garisan halus dan ketebalan ultra nipis dengan komponen elektronik yang digunakan menjadi semakin kecil. Selain itu, semakin banyak komponen elektronik dengan pembungkusan IC (litar bersepadu) padang halus telah dipasang pada PCB (papan litar bercetak), terutamanya komponen BGA (susunan grid bebola) dan CSP (pakej skala cip). Jarak pad komponen telah berubah daripada 0.65mm dan 0.5mm kepada 0.4mm atau kurang; ketebalan PCB daripada 1.6mm dan 1.2mm kepada 1.0mm, 0.8mm atau 0.6mm atau kurang; bilangan lapisan PCB daripada dua sisi atau 8 lapisan kepada 12 lapisan, 18 lapisan atau lebih; mod pemasangan BGA daripada pemasangan tunggal kepadaPOP (pakej atas pakej)Semua pembangunan yang disebutkan di atas telah mencabar keupayaan pembuatan PCB dan PCBA kami, namun begitu, kualiti pematerian BGA adalah unsur utama sehingga keretakan BGA cenderung berlaku sebaik sahaja satu prosedur tidak diberi perhatian yang mencukupi atau langkah yang tidak sesuai diambil. Kedudukan paling biasa berlakunya keretakan pada BGA ialah sambungan pateri antara pad dan bahagian bawah pad. Secara umumnya, keretakan paling banyak berlaku pada empat penjuru komponen BGA dan kemudian pada keempat-empat sisinya kerana bahagian tersebut menanggung tekanan yang paling tinggi.
Sebab-sebab yang membawa kepada keretakan dalam pematerian BGA akan diterangkan dalam perenggan berikut.
Kualiti PCB Rendah Menyebabkan Retakan BGA
• T Dipilih Secara Tidak Betulgdan TddaripadaBahan Substrat PCB
Semasa proses daripada pembuatan berplumbum kepada pembuatan bebas plumbum, suhu pematerian aliran semula dan pematerian gelombang perlu dinaikkan disebabkan oleh keperluan pemasangan SMT (teknologi pemasangan permukaan). Sesetengah orang secara mudah percaya bahawa adalah memadai jika bahan substrat mempunyai T yang tinggig(suhu peralihan kaca) dipilih untuk papan PCB. Mereka hanya berpendapat bahawa adalah penting untuk mengurus dan mengawal pengembangan paksi-Z. Matlamat utama adalah untuk mengelakkan pengelupasan daripada berlaku pada papan litar tebal dan PCB 14 lapisan atau lebih serta mengelakkan keretakan daripada berlaku pada PTH (plated through hole) kerana tahap pengembangan paksi-Z PCB yang besar cenderung menyebabkan dinding lubang PTH pecah semasa pematerian reflow atau gelombang. Walau bagaimanapun, Tggagal mengatasi retakan yang terhasil semasa proses bebas plumbum melainkan jika Td(suhu penguraian) dianggap dapat menyelesaikan sepenuhnya masalah retakan PCB. Tiga tahap Tddikawal dalam IPC berkenaan dengan bahan substrat PCB: 310°C, 325°C dan 340°C.
Kesimpulannya, semasa proses penentuan bahan substrat, T yang lebih tinggigdan Tdadalah, lebih baik. Tetapi kos fabrikasi PCB ialah pertimbangan penting berdasarkan bahan substrat yang mempunyai T yang sesuaigdan Tdharus diambil.
• Kandungan Gel Tidak Mencukupi dalam Prepreg
Kandungan gel yang tidak mencukupi dalam prepreg yang digunakan pada lapisan luar dan di antara lapisan dalaman cenderung menyebabkan kerajang kuprum menghasilkan gelembung pada suhu tinggi.
• Pemilihan Profil Tembaga yang Tidak Sesuai
Secara umumnya, profil biasa dikelaskan kepada tiga kategori: profil standard, profil rendah dan profil sangat rendah. Profil standard tidak mengandungi peraturan ke atas kepingan kuprum kerana daya lekatan adalah tinggi, tetapi profil yang terlalu tinggi cenderung menyebabkan proses etsa yang buruk, yang seterusnya mengurangkan kestabilan lebar garisan dan kawalan impedans. Profil rendah menetapkan bahawa SPEC Profil maksimum ialah 0.4mil (10.2μm). Sehingga kini, profil rendah telah digunakan oleh kebanyakan pengeluar PCB. Profil sangat rendah menetapkan bahawa SPEC Profil maksimum ialah 0.2mil (5.1μm), yang secara amnya hanya digunakan dalam fabrikasi PCB dengan keperluan garisan halus khas seperti lebar jejak 2mil.
• Laminasi PCB Berprestasi Rendah
Setiap kali laminasi PCB berprestasi rendah berlaku, melanisme atau peranginan yang tidak mencukupi akan menyebabkan lekatan yang lemah.
• Pembangunan Topeng Solder atau Kemasan Permukaan Berprestasi Rendah
Berprestasi rendahtopeng paterisedang membangunkan ataukemasan permukaanakan menyebabkan kecacatan pematerian. Sebagai contoh, pengoksidaan permukaan cenderung berlaku apabila filem OSP terlalu tebal atau terlalu nipis, menerima pra-proses yang tidak sesuai atau melalui masa penahanan yang terlalu lama.
• Saiz Pad BGA Terlalu Kecil
Semasa fasa reka bentuk, apabila saiz pad BGA terlalu kecil, ia mungkin berlaku disebabkan oleh terlebih etsa atau ketiadaan nilai pampasan bagi faktor etsa.
Bahan Masuk Tidak Dipercayai dan Susun Atur BGA
• Apabila pengembangan paksi-Z substrat bagi bahan masuk BGA terlalu besar, ia akan mempunyai kekuatan pengelupasan yang rendah dan Tdakan menjadi terlalu rendah, yang kedua-duanya berkemungkinan menyebabkan retakan tim.
• Pembungkusan vakum tidak dilaksanakan selepas pemeriksaan IQC (kawalan kualiti masuk), pembungkusan vakum mengalami kerosakan sebelum proses pembakaran atau pelekat BGA pada permukaan papan selama lebih dua jam sebelum pematerian, yang kesemuanya akan menyebabkan pematerian yang tidak baik.
• Semasa susun atur BGA, saiz pad tidak boleh terlalu kecil dan saiz pad tidak boleh lebih kecil daripada separuh jarak pad BGA tolak 2 mil, kecuali untuk pad yang digunakan dalam situasi khas. Selain itu, pad pada keempat-empat bucu BGA hendaklah 1 mil lebih besar daripada pad lain dari segi saiz.
• Adalah lebih baik jika keempat-empat bucu BGA direka bentuk sebagai SMD (solder mask define) kerana pembesaran tapak BGA dan kewujudan litupan solder mask di sekeliling pad akan meningkatkan rintangan retak pada pad dengan ketara. Oleh sebab penyolderan jenis solder mask define digunakan, pateri hanya boleh meliputi permukaan tanpa bahagian sisi, yang menyebabkan kekuatan sambungan pateri menjadi lebih lemah berbanding penyolderan jenis copper define.
• PCB dengan kemasan permukaan ENIG digunakan menyebabkan retakan pada sambungan pematerian BGA dengan lebih mudah. ENIG tidak boleh digunakan pada BGA yang padnya 11mil lebih rendah dan OSP adalah lebih sesuai.
Kawalan Proses Tidak Mencukupi atau Keadaan Pemasangan Rendah
• Semasa fasa reka bentuk stensil, keempat-empat bucu dan setiap sisi komponen BGA hendaklah 1mil hingga 2mil lebih besar daripada pad. Saiz bukaan stensil hendaklah direka berdasarkan spesifikasi komponen BGA termasuk padang (pitch), bebola pateri pada BGA dan ramuan bebola pateri.
• Semasa proses pencetakan, pin sokongan tidak sepatutnya menyentuh BGA bagi mengelakkan pematerian palsu dan kesan bantal daripada berlaku akibat pencemaran pada pad BGA. Selain itu, perhatian yang lebih khusus perlu diberikan kepada tekanan pengikis pencetakan dan kawalan kualiti pencetakan.
• Kedudukan wafer bagi pengambilan BGA, tetapan ketebalan komponen dan jumlah tekanan pengambilan perlu diberi penekanan semasa peringkat pemasangan.
• Terdapat lebih banyak peluang berlakunya keretakan semasa reflow IR dan perhatian khusus perlu diberikan:
a. Semasa proses fabrikasi PCB dua sisi, tahap ubah bentuk PCB perlu dipertimbangkan. Lekapan boleh digunakan semasa pematerian reflow dan substrat lekapan perlu dipertimbangkan dengan teliti kerana kemungkinan pengecutan akibat suhu tinggi dan penyejukan.
b. Komponen BGA yang diterima mesti diperiksa dengan teliti untuk melihat sama ada terdapat penenggelaman pada bebola pateri. Selain itu, ramuan aloi bebola pateri dan keserasian antara pengembangan paksi-Z bahan substrat BGA dan papan PCB.
Perlu Pemasangan BGA Berkualiti Tinggi? PCBCart Sedia Membantu Anda!
PCBCart berupaya memateri pelbagai jenis komponen termasuk SMT 01005 atau lebih besar, BGA padang 0.4mm, POP (Package on Package), WLCSP padang 0.35mm, penyambung metrik keras serta Kabel & wayar. Jika anda sudah mempunyai fail Gerber dan BOM, sila hantar permohonan sebut harga PCBA dengan mengklik butang berikut. Kami akan memberikan harga dalam masa terdekat.
Meminta Sebut Harga Perhimpunan PCB
Sumber yang Berguna
•Perkhidmatan Pemasangan PCB Turnkey Lanjutan daripada PCBCart
•Keperluan pada Fail Reka Bentuk PCB untuk Memastikan Proses Penyusunan PCB yang Lancar
•Beberapa Kaedah Berguna dalam Menilai Keupayaan Penyusun SMT
•Kelebihan Memilih PCBCart sebagai Rakan PCB Anda
