Zašto HASL nastavi da skraćuje vaše BGA ploče?

Zašto HASL nastavi da skraćuje vaše BGA ploče?

Problem monotonije koga nitko nije cijenio

Još uvijek se sjećam prve ploče koja mi je pokazala da ne volim površinu. -Klijent je. bGA s finim tonom raspored-- 0.5 mm pitch mreža ASIC okružen prsten 0402 pasiv-- vratio iz Sastavljanje SMT-a s 14% panela koji su kratko povezani. Neuspjeli su bili svi na istom mjestu: spojni mostovi između BGA podloga koji su trebali biti udaljeni 0,3 mm. Fotografije su bile slične osobi koja je istinski polila lem na cijelo mjesto BGA-e.

Prvobitni instinkt odbora je bio da krivi šablonu. Onda pasta za lemljenje. Nakon toga, račun povratnog toka. Pregledali smo ih sve. Bili su veliki.

Onda je osoba na kraju pitao briga nitko nije pitao tijekom narudžbe: što je obloga površine - Što? Rješenje je bilo HASL -...požar za toplo zrak napreduje. Jeftino, brzo i apsolutno pogrešno za ovu ploču. Kupac je uštedio 0,11 dolara po ploči na kraju. Troškovi preobrada i otpada za tu proizvodnju iznosili su nešto manje od 19.000 dolara.

Što HASL zapravo čini površini podloge

Da biste shvatili zašto HASL prestaje raditi na tankim pločama, morate razumjeti proces. Goli daska se uzima potopljena u kupaonicu od tečnog lemena, bezolovni SAC305 u mnogim modernim fabrikama, a zatim povučen kroz set noževa sa vrućim zrakom koji puše višak lemena s površine. Cilj je tanka, također pokriva preko EVYR otkriven bakar pad.

To je koncept. Fizičari su manje uključeni.

HASL debljina -Ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne, ne Ovisno o geometriji podloge, orijentaciji ploče i točno kako se zračne lopate udare, sloj lemljenja može biti u rasponu od 1 mikrona do 40 mikrona. Neke podloge su gotovo ravne. Drugi završavaju s vidljivom kupolom od lemnice. Ovo nije problem u proizvodnom pogonu za detalje, to je temeljna kvaliteta procesa. Svaki HASL odbor na svijetu ga ima.

Na sirovoj ploči s 1 mm podloga i širokim razmakom, razlika u visini od 20 mikrona između susjednih podloga je besmislena. Maske za lemljenje rade svoj posao, dijelovi su veliki, i svaka mala stvar radi.

Na bGA s finim tonom uticaj, brojevi informirati različitu priču. BGA s otiskom od 0,5 mm ima podloge veličine oko 0,25 mm. BGA s pregradištem od 0,4 mm, tipično za potrošače i industrijske proizvode, ima podloge bliže 0,2 mm. Sada se izračuna: 25-40 mikronove ljepljive kupole na 200 mikron pad je 12-20% varijanta u pad nadmorske visine. Kroz stotine podloga pod jednim BGA, dobivate surfce koji podsjeća na mali planinski lanac za razliku od ravne površine za sletanje.

BGA spoljne kugle ne zauzimaju brda. Trebaju razinu.

Dva načina neuspjeha, jedan glavni uzrok

Nepravilna površina HASL-a razvija dvije tradicionalne BGA mane: spojni spojevi i otvoreni krugovi - Što? Izgledaju kao revers, ali imaju isti početak - loptice više ne sleću tamo gdje je dizajn pretpostavljao da će sigurno.

Spajkavanje se odvija na krajnjima - Što? Ako je HASL kupola najviša, sloj lemljenja se proteže bočno iznad nominalne granice podloge. Na 0,3 mm prostora, to je dovoljno da se znatno minimizirati razmak između okolnih podloga. Kada se BGA sfera ponovno uliva i ljepljiva tina -Postoji i drugi način za izgradnju mostova. Ludač ne mora biti ozbiljno pogrešno poravnan, samo mora pronaći put kroz prazninu koja je već sužena premazom.

Otvorite krugove na suprotnom kraju. Sferne spojeve BGA paketa su koplanarne do nekoliko mikrona kada napuste dobavljača plana. I ploče moraju biti koplanarne. To je poanta "zemlje" u "zemlju". Kada neke podloge leže 30 mikrona veće od susjeda, BGA metke prvo dodiruju visoke podloge tijekom pozicioniranja i ponovnog protoka. Smanjene podloge mogu biti povjerene slabom zglobu, djelomičnom zglobu ili nijednom zglobu. To su propusti koji prolaze brzu vizualnu provjeru i nakon toga se pojavljuju kao periodične pogreške na funkcionalnom testu... ili još gore, mjesecima kasnije u terenu.

Postoji i treće, tiše pitanje. Štampanje s lipom zauzima ravnu površinu. Otvor za šablone je dizajniran tako da na svaki podložić stavi točno određenu količinu mase. Na HASL kupoli, pasta se neujednačeno širi, tanji na vrhu, a bazeni na bočama. Čak i ploče koje ne povezuju mogu završiti sa nedosljednim čvorovi volumi u cijeloj BGA-u-- što se pokazuje kao poništavanje i integritet zabrinutosti niz liniju.

Zašto još uvijek netko navodi HASL na BGA ploči

Nitko ne razvija ploču i kaže "Želim neke poprečne mostove, molim". HASL se može definirati po tri faktora, a sva tri su lako razumljiva.

Trošak - Što? HASL je najpovoljniji premaz površine u proizvodnji, a u količini delta po ploči u odnosu na ENIG -Nelektro-nikl uronjenje zlato - se nakuplja. Za ploču bez detalja, to je dobro. Problem je kada se isti razmatranje cijene dobiva staviti na ploču koja sadrži jedan BGA. Jedan dio sa otiskom od 0,4 mm dovoljan je za poništenje HASL-a za ploču za hwole, ali odluka o nabavci ne čini uvijek tu vezu.

Pribliznost - Što? HASL postoji već godinama. Stariji inženjeri i nabavke grupe su ga koristili na svakoj ploči koje su ikada prije konstruirali, i nikada ih nije napao. Ono što oni nisu uvijek svjesni je da su njihovi stariji stilovi imali 0,8 mm ili 1,0 mm nagib dijelova. U posljednjih pet godina, obična visina ploče se značajno smanjila, a završetak koji je radio sa starim pločama se ne prenosi.

Fabrički podrazumijevanja - Što? Ovo me najviše frustrira. Neočekivani broj kuća za upravljanje je podrazumijevao HASL kada kupac ne navede premaz, zbog činjenice da je to njihova najjeftinija, najprosečnija linija. Naručnik ulazi, polje površine završetka ostaje prazno, a HASL se koristi podrazumijevano. Nitko ne pita da li ploča sadrži fine dijelove. Klijent otkriva problem pri početnom pokretanju postavljanja.

Što tržište zapravo savjetuje

Savjet ovdje nije kontroverzan. Svaki glavni odbor i standardni papir kažu istu stvar. Za sastavljanje BGA-a s finim tonom (u razmjeru od 0,5 mm i manje), ENIG je konvencionalna selekcija. Nikleni sloj (obično 3-6 mikrona) se nastavlja lančano, što znači da se prilagođava atomu po atomu, umjesto da ga puše vrući zrak. Uloženjem zlatnog bljeska (0,05-0,1 mikrona) nikl se čuva i daje ravnu površinu koja se može zalijevati. Rezultat: kooplanarnost podloge izmjereno u mikronima umjesto desetina mikrona.

OSP - prirodna kemijska soldebilnost - je ravna, jeftina alternativa. Organski film je debljine samo 0,2-0,5 mikrona i ne mijenja nadmorsku visinu. Razvrstavanje je stvarno: OSP ima kraći rok trajanja (uglavnom 6-12 mjeseci), zahtijeva pažljivo rukovanje, a film gori tijekom prvobitnog povratka, otkrivajući goli bakar.

Postoje situacije u kojima je HASL i dalje pravi telefon: ploče s dominantnim otvorom, dizajn s grubim tonom i proizvodi u kojima su brojni ciklusi ponovnog protoka i dug prostor za skladištenje važniji od monotonije finih karakteristika. Ključ je u tome da se taj izbor namjerno, na temelju stvarnog sastavnog sastava - ne popuštanje podrazumevano.

Matematika troškova koju nitko ne želi raditi

Stavimo brojeve jedna do druge, jer ovdje se pravi izbor.

Na 5000 ploča, to je negdje između 500 i 2.500 dolara. Značajan broj, ali mali u usporedbi s onim što se drži.

Jedini BGA solder most koji izlazi iz pregleda košta krajnji proizvod. Stopa kvarova panela od 14% - s kojom sam započeo ovaj članak - cijene preuređivanja radne snage, zamjenske komponente, ubrzana isporuka i izgubljena proizvodna sposobnost. U slučaju tog kupca, ušteda od izbora HASL-a imala je veze s 550 dolara na toj narudžbi. Troškovi su bili 19.000 dolara. Odnos se ne povećava s količinom; postaje gore, zbog činjenice da polja nedostaje stižu nakon pošiljke predmeta.

Ako ste određivanje Površina PCB-a ako je to u pitanju, onda je to samo jedna stvar koju treba znati: kako izgleda koplanarnost podloge s ovim završetkom? Ako ne mogu odgovoriti brojem, ili ako odgovor uključuje "to ovisi o tome gdje su zračne lopate udarile", imate svoj odgovor.

Ravno površine nije high-end na BGA ploča. To je cijeli faktor.