serwis laptopow wroclaw Serwis laptopów WrocławNaprawa notebooków we Wrocławiu kontakt

Kompatybilność konstrukcji zespotu na płytce drukowanej z lutowaniem

A&D Serwis Europejskie Centrum Serwisowe  przedstawia Kompatybilność konstrukcji zespotu na płytce drukowanej z lutowaniem bezotowiowym

 

W procesie lutowania rozpływowego należy brać pod uwagę czynniki związane z projektem płytki, które mogą narzucać modyfikację standardowych warunków lu­towania bezołowiowego. Czynniki związane z projektem płytki obejmują:

a)    grubość płytki/liczbę warstw;

b)    wymiary płytki w osiach X, Y i ogólną wielkość zabudowanej płytki;

c)    liczbę, rodzaj, różnorodność i złożoność konstrukcji podzespołów;

d)    granice wytrzymałości cieplnej podzespołów i płytek;

e)    dopuszczalną różnicę temperatur na podzespołach i płytce drukowanej.

 

Na ogół panuje fałszywe przekonanie, że temperatura zmierzona podczas lutowania w jednym punkcie odpowiada temperaturze panującej na powierzchni całej płytki. W rzeczywistości temperatura w każdym punkcie zabudowanej płytki jest funkcją masy cieplnej płytki i podzespołów. Temperatury mierzone pod dużymi podzespoła­mi typu ceramicznych obudów BGA będą najniższe, podczas gdy obszary z małymi podzespołami, zwłaszcza usytuowane w pobliżu krawędzi płytki, będą wykazywały temperatury najwyższe. W ramach prac Lead-Free Assembly and Rework Project NEMi [31] stwierdzono, że na zabudowanych płytkach testowych o wymiarach 190 x 483 mm i grubościach 2,3 mm oraz 3,4 mm otrzymuje się na korpusach pod­zespołów maksymalne temperatury około 245-250°C. Najbardziej nagrzewały się małe podzespoły bierne, podczas gdy miejsca o najniższej temperaturze występo­wały w połączeniach lutowanych umieszczonych pod obudową BGA, w środkowej części mozaiki pól.

W procesie lutowania rozpływowego należy zwrócić uwagę zwłaszcza na grubość płytki. Grubsze płytki wymagają dostarczenia większej ilości ciepła, wykazują większe AT w poprzek i wzdłuż płytki oraz mogą wymagać zmniejszenia prędko­ści przechodzenia przez piec do lutowania. W miarę jak całkowita wielkość płytki zwiększa się, okno procesowe staje się coraz mniejsze.

Zgodnie z badaniami NEM1 omówionymi wyżej zespoły zawierające podzespoły PBGA z kontaktami sferycznymi w postaci kulek lutu, ukrytymi pod obudową, wymagają szczególnej uwagi. Zbyt mała ilość ciepła pod obudową podzespołu PBGA może spowodować tylko częściowy rozpływ pasty, co prowadzi wielokrot­nie do powstawania zimnych połączeń lutowanych tych podzespołów. Na poniższych zdjęciach przedstawiono przebieg procesu lutowania kontaktów sferycznych w postaci kulek lutu ze stopu SAC o temperaturze topnienia 217°C. W tempe­raturze pokojowej kontakt sferyczny styka się z pastą lutowniczą naniesioną na pole lutownicze ( zdjęcie A ) W temperaturze ok. 2I7°C połączenie stopio­nej pasty i stopionych kulek podzespołu BGA ma charakter tylko powierzchnio­wy ( zdjęcie B ) i tak będzie prawdopodobnie dla części połączeń, aż do osiągnięcia temperatury ok. 230-235°C. W tym obszarze temperatur powstaje warstwa międzymetaliczna Cu3Sn/Cu6Sn5 i występuje prawidłowe zwilżenie ( zdjęcie C ), któremu towarzyszy charakterystyczne osiadanie podzespołu na płytce. Osiadanie w przypadku stopów bezołowiowych będzie mniejsze ze wzglę­du na wyższe napięcie powierzchniowe tych stopów. Ponieważ stop SAC zwilża powierzchnię wolniej, to niezbędna jest optymalizacja czasu przebywania lutowa­nego zespołu w tej temperaturze. Należy zwrócić uwagę na fakt, że jeżeli proces lutowania zakończy się na etapie przedstawionym na rysunku 10.15b, to połącze­nie lutowane wykaże ciągłość prądową w badaniu funkcjonalnym oraz przejdzie pozytywnie kontrolę rentgenowską, ale jakość tego połączenia będzie zła. Jedynie endoskopowa inspekcja komponentów BGA jaką przeprowadza A&D Serwis po każdym procesie lutowania daje możliwość wykrycia opisanej wady. Aby unikać oraz ograniczyć do minimum powstawanie wad w procesie lutowania komponentów BGA niezbędne jest prawidłowe kontrolowanie temperatury pod powierzchnią obudowy podzespołów PBGA. Lutowanie bezołowiowe zespołów zawierających podzespoły PBGA jest przykładem procesu, w którym temperatura lutowania musi być jak najniższa i jednocześnie AT musi być jak najmniejsze.
 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Biuro Rachunkowe Access

 

 


A&D Serwis Sp. z o.o. S.k., ul. Długosza 33, 51-162 Wrocław
infolinia: 0801 011 104, tel. +48 71 782 11 51, 71 787 23 01, 71 787 23 02

Wpisz kod z obrazka

ImięNazwisko
TelefonE-mail
Treść