一、0.4mmPitch QFP的焊接问题 密脚器件,一般指引脚间距≤0.80mm的QFP、SOP。密脚器件的桥连是目前业界遇到的、缺陷数量占前三位的焊接缺陷,其桥连现象一般有两种形式: 1)引脚的腰部桥连,见图(a)图所示;2)引脚的脚部桥连,见图(b)图所示。 1)桥连的主要原因 生产中引发桥连的因素很多,主要有下列几种: (1)焊膏量局部过多(钢网厚、钢网与PCB间有间隙、器件周围有标签、丝印字符); (2)焊膏塌落; (3)焊膏印刷不良; (4)引脚的变形(多出现在器件的四角位置); (5)贴片不准; (6)钢网开窗与焊盘的匹配性不好; (7)焊盘尺寸不符合要求。 (8)PCB的制造质量,如阻焊间隙、厚度及喷锡厚度的影响。 2)桥连的机理 QFP焊点形成过程:首先,引脚脚尖与脚跟处焊膏先熔化,接着熔化的焊膏在引脚润湿瞬间沿引脚两侧面向焊盘中心迁移,见图所示。如果焊料过多就会碰到一起,这就是桥连形成的机理。因此,为避免开焊而采取的向引脚两端外扩钢网开窗的方法不可取,这是一种危险的做法。 3)减少桥连对策 (1)设计 采用较宽的焊盘尺寸和窄的钢网开窗设计并在焊盘间加阻焊膜,如0.22mm宽的焊盘设计和0.18mm宽的钢网开窗。 (2)现场 a)使用厚度≤0.13mm(5mil)的钢网,如果可能使用0.10mm(4mil)厚钢网;b)调整印刷机的支撑和参数,确保焊膏印刷不从钢网下挤出;c)确保贴片居中的精度要求,偏移不得大于士0.03mm,因为多引脚器件自校位很差;d)使用快速升温曲线(130℃到熔点之间的时间越短越好,有助于减少热塌落);e)严格控制印刷环境(温湿度)。 4)典型案例 案例1: 某板上一个0.4mm间距QFP桥连率达到75%。 经查,使用了0.15mm(6mil)厚的钢网,后来更换为0.13mm(5mil)厚度的钢网焊接正常。可以看到0.02mm的厚度变化就可以引起桥连! 一般手机板的生产多使用4mil厚钢网,一般很少有0.4mmQFP桥连的现象。说明钢网厚度对密脚QFP的桥连影响很大! 案例2: 某板上面有四个0.4mm间距QFP,使用0.13mm(5mil)厚钢网印刷,中途换了不同批次的板子(主要差别是焊盘宽度不同),结果是桥连的缺陷率不同。 经查,一个批次的焊盘宽度为0.25mm且焊盘间无阻焊,没有桥连缺陷;而另一个批次,焊盘宽度为0.20mm且焊盘间有阻焊剂,桥连率为8%。说明采用宽焊盘、窄钢网开窗工艺,对解决密脚QFP的桥连有效! 案例3: 试验表明,贴片的位置精度对桥连的影响超过印刷位置精度;焊盘宽度与钢网开窗的匹配关系,超过阻焊剂发挥的作用。 2.3密脚QFP的开焊 密脚器件虚焊,指引脚与焊盘没有形成电连接的现象,如图所示的焊接不良现象。其中因引脚翘起、或没有焊膏而导致的开焊(Open Soldering)缺陷是最常见的一类。密脚器件虚焊,往往难发现,是一种危害性比较严重的缺陷。 1)密脚QFP的开焊常见原因 密脚器件虚焊原因很多,如焊膏漏印、引脚变形、可焊性不好、PCB可焊性差、芯吸现象等,这些因素在元件或引脚上的出现往往不确定,随机性很强,因而在工艺上也比较难控制。 常见原因有: (1)焊膏漏印。我们知道,焊膏量少则总的焊剂也少,因而去除氧化物的能力也就比较差,如果元件引脚的可焊性不好,就可能导致虚焊; (2)引脚共面性差,如翘脚,会因焊膏与引脚不接触而虚焊; (3)焊盘上有导通孔; (4)引脚或焊盘可焊性差; (5)芯吸作用,如果PCB很厚,热容量大,温度低于元件引脚,焊膏熔化后会先沿引脚上爬。 2)对策 密脚器件虚焊,与设计关系不大,主要是物料和工艺问题。一般应注意以下几点: (1)避免焊接前写程序,因为写片操作很容易引起引脚变形; (2)避免开包点料,因为在转包装过程中很容易引起引脚变形; (3)勤擦网。 二、4mmPitch CSP焊接主要问题 0.4mmCSP,焊接遇到的不良主要是球窝现象和桥连(与一般BGA的球窝、桥连产生原因基本一样,在此不详细讨论)。 0.4mmCSP生产过程遇到的主要是印刷问题。 3.2球窝现象 几乎占焊接失效的75%以上。 产生的原因: 1)“微焊盘”带来的挑战之一,焊盘小,焊膏也少,活性不足。 2)焊膏少锡(印刷不良)甚至漏印,见图; 3)BGA焊球氧化严重; 4)焊膏活性不足。 3.3桥连现象 0.4mmPitch CSP桥连,有其特殊地方。由于焊球直径一般采用0.25mm的焊球,本身比较小,对焊膏的量比较敏感。大多数的桥连并非因为CSP的变形使之桥连,更多的是因为PCB的加工变形或阻焊偏厚/偏移以及设计不良导致桥连。 举几个例子说明: 精华,去糟粕,重基础,促创新
|
|