Allir flokkar

Af hverju hverfur lóðin stöðugt inn í gegnumhola?

Aug 19, 2026

Af hverju hverfur lóðin stöðugt inn í gegnumhola?

Ótengda við-hnapp-víu-vegurinn

Það Röntgen myndin sagði alla söguna, en enginn ætlaði að skoða hana. Borð neytanda – þykkur móduleski sem var þróaður í kringum 0,5 mm gáttamál BGA – kom til baka frá  loftleysing  með 9% mistök í fyrsta prófi. Tengingarnar sem hafa fallið út voru ekki vantar. Þær voru þunnar. X-geislin sýndi veðjutengingar sem lítu út eins og þær hefðu tekið á sig þyngdarminnku: að hluta fyllt, vantar veðju og nokkrar voru augljóslega á marki opna tenginga.

Við prufuðum venjulegu ásakunina. Stensilinn var staðfestur – í lagi. loddrýjandi  rúmmálið var innan tilgreindra marka – í lagi. Hitunarsniðið passaði við ráðleggingu veðjusmjörsframleiðandans – í lagi.

Síðan snéri verkfræðingur borðið og tók eitthvað eftir á neðri hlið þess. Rétt undir BGA-svæðinu voru víurnar fullar af veðju. Ekki smá magn. Fullkomlega fullar, eins og litlir metallrör.

Hönnunin hafði sett víur beint í hnappana – via-in-pad, aðferðin við sniðgerð sem gerir þétt BGA stjórnun framkvæmlega – og enginn hafði áður skilgreint með því að nota gegnsæð holur. Þegar hitið var hækkað fór smeltið lóðsíða í það sem smeltið lóðsíða alltaf gerir þegar það finnur opna holu: það flaut inn í hana. Tengingarnar á undan féllu fyrir því.

Eðlisfræði opinnar lóðþorstu holu

Hér er ferlið sett í grunnform. Þegar lóðsíðupasta smeltist í hitaofninum verður hún vætta. Vætt lóðsíða veitir kopar – það er það sem gerir lóðun mögulega í raun. Opin gegnsæð holu í miðjunni á pöddu er koparbeðdin rör sem leiðir beint niður í borðið. Smeltið lóðsíða þarf ekki að vera ýtt inn. Sáuhræðsla dregur það inn í gegnsæða holuna, á sama hátt og vatn klífur upp í pappírshandklæði.

Magnið af sníði sem gegnsæt gat getur tekið inn er ekki óþýðingarmikil. Hugsum okkur algengt uppsetningu: 0,25 mm gegnsæt gat í BGA-svæði með 0,4 mm millibili. 0,25 mm gat með 1,6 mm plötu hefur innri rúmmál á um það bil 0,08 rúmmíllimetra. Venjuleg stensíl fyrir þetta svæði setur niður á bilinu 0,1–0,15 rúmmíllimetra af sníðipasta – og sníðipastan er aðeins um helmingur stáls eftir eldunarskiptið. Það er að segja að eitt opit gegnsæt gat getur tekið inn mest allan sníðinn sem var ætlaður til að mynda tenginguna. Í sumum tilvikum allan.

Þetta er stærðfræðin bakvið vandamálið. Það er ekki lágt niðurstöðu. Það er ekki „oft færðu nokkuð veika tengingu.“ Ótækt gegnsæt gat í BGA-svæði getur tekið inn allan sníðinn fyrir þann hring, sem skapar tengingu sem er annað hvort opin eða svo sníð-þurrknuð að hún mistekst innan mánaða vegna hitaskipta.

Af hverju komast verkfræðingar í þessa staða

Enginn teiknar af leit með opnum í vef á ætlaðan hátt. Þessi „via-in-pad“ aðferð er til staðar því að hún er eina leiðin til að komast fram úr pinnunum á fín-pitch BGA. Þegar pinnastandinn er minni en 0,5 mm er ekki nóg pláss á milli vefa til að nota „dog-bone“-tengingar – það er venjulega leiðin til að draga stuttan rásarmörk frá vefnum til opns sem er sett í hliðina. Vefurinn sjálfur verður að innihalda opnið, annars er ekki hægt að framkvæma hönnunina í heild sinni.

Þessi aðferð er því lögmæt og mjög nauðsynleg. Það sem veldur fólki vandræðum er markmiðið: Opn í vef er einungis leyfileg ef hún er unnin rétt. Hönnunargögnin segja „through below“. Framleiðsluáætlunin verður að segja „fill and cap this via“ – og ef það gerist ekki, gerir framleiðslufyrirtækið opnið sem einfaldan pláttuðan holugat, nákvæmlega eins og teiknað er, og borðið fer út með fjölda litilla, lóðsþorstugra röru undir BGA.

Ég hef í raun séð þessa röð af atburðum gerast þrisvar sinnum á síðustu tveimur árum. Forritari bætir við í gegnum-hólf til að koma fyrir þéttan tæki. Frábæru athugasemdirnar fjalla um lagagerðina, vörurnar, koparþyngdina – allt annað en meðferðina á gegnum-hólfinu. Borðið er tilkynnt og framleitt án þess að spyrja, því kerfið þeirra meðhöndlar óskilgreint gegnum-hólf sem opinn gegnum. Fyrsta uppsetningin birtir vandamálið. Ábyrgðarleikurinn hefst. Enginn vinnur.

Hvað opna gegnum-hólf kostar þér í raun

Tilvikatengd bruna af veitubruna takmarkast ekki við þrjú junta. Þau eru fjórir og safnast saman:

Bráðsýgð og opnir tengingar. Tengingarnar hafa minna bráð en þær þurfa. Í versta tilvikið mun BGA-kúlan aldrei blanda sig við hólfðið og þú færð opna tengingu sem birtist einungis við virkniapróf – eða enn verri, í notkun á svæðinu.

Gápur.  Jafnvel þegar tengingin lítur rétt út, skapar leðurinn sem ekki færðist rétt í gegnum holuna oft hóla eftir sér. Rými í BGA-tengingum hækka rafmagnsávöxtun og mynda spennusamdráttspunkta. Þeir stækka við hitaskipti. Tenging sem hefur verið ógilduð fer framhjá X-geislaathugunni í framleiðsluverkstæðinu en mistekst á mánuði 14.

Útgassing.  Gegnholar sem eru ekki tengdar geta fangað flæðileysingaraukningu, raki og meðferðisefni inni í holunni. Þessi saurnun dæmptist og myndar blösut í gegnum leðinn í brjótu staði við endurhitun. Í verstum tilvikum veldur það leðri að „spýta“ út úr gegnholunni á nágrannapöddur – villa sem getur valdið rafásbroti milli tveggja ótengdra netja og valdið villu sem er mjög erfitt að rekja.

Leðrakúlur.  Leður sem kemur úr ótengdri gegnholu á önnur hliðinu getur myndað lausa kúlur undir borðinu. Laus rafleiðandi rusl inni í innhylkingu er reglubundin stutt tímaávöxtun sem bíður bara eftir að gerast.

Hver af þessum mistökum er hægt að koma í veg fyrir. Allir þeir eru ósýnilegir í augnablikinu sem þeir myndast – skaðinn áttur sér stað inni í gegnumholum í gegnum 30 sekúndu glugga í endurhitunofninu.

Hvernig rétt framvinda lítur út

Gott frétt: Þessi vandamál hefur vel skilgreinda, staðlaða lausn. Vandamálið: hún verður tilkynnt, því að hún kostar peninga og gerist ekki sjálfkrafa.

Gegnumhola tenging  er lágmarkskröfurnar – að fylla gegnumhola í gegnumholum með efni svo að leðri geti ekki komið inn í þau. Fyrir via-in-pad  forrit, er algeng aðferðin að fylla gegnumholum og leggja koparhjálmi á þau : gegnumhola eru fyllt með leiðandi eða óleiðandi hrísgrjónasambandi, hrísgrjónasambandið er stífnað og jafnað yfir, og síðan er koparhjálmur lagður ofan á. Niðurstaðan er pödduyfirborð sem er jafngilt pödduyfirborði án gegnumhols í öllum tillögum. Leðrispásan situr á fastu kopri, nákvæmlega eins og stensilhönnunin var ætluð.

Atvinnugreinin flokkar þetta undir öryggisflokkun IPC-4761 , sem skilgreinir sjö gerðir af öryggisnotkun, frá einfaldri tentingu að umtalsverðum fylltum og lokaðum uppbyggingum. Fyrir via-in-pad eru viðeigandi gerðirnar þær sem eru fylltar – gerð IV (fyllt og lokað) og gerð VII (fyllt og lokað með aukalegri masku). Hér er munurinn sem oft veldur ruglingu: tenting – þar sem notkunin er aðeins lokuð með sódurmasku á báðum hliðum – er EKKI viðeigandi fyrir via-in-pad. Tenting heldur sódurinni út úr holunni á yfirborðinu, en maskan getur brostinn undir hitaspenningu og gerir ekkert til að koma í veg fyrir útgufun eða saurnun sem er fangað í rásinni. Tenting er ætlað fyrir vias milli patta, ekki inn í þá.

tveir aðrir mikilvægir þættir í framleiðslu:

Fyrst, val á fyllingarvöruflokk. Leiðandi  efni fyllingar (venjulega kopar-fyllt epóx) er valið þegar via fer með rás – það heldur rásinni virkilega gegnum pottann. Óleitandi  hæfilegt er að nota hráefni þar sem gegnþverrinn þarf aðeins að vera lokaður mekanískt. Valið áhrifar kostnað og raunverulega rafmagnsstarfsemi og það ætti að vera gerð í stíl á vitnisburð, ekki uppgötvuð á framleiðslustöðinni.

Annars, fyllingargæði. Hálffylltur gegnþverr er jafn slæmur og opinn – ef efnið stöðvast á miðju dýpinni á gegnþverrinum er enn eftir rými undir korninu sem getur safnað brotum og losnað úr efnum við endurhitun. Ákvarðanir IPC krefjast að fyllingin sé næstum óþurr í BGA-svæðinu og reynslusöm framleiðslustöð mun örugglega skera úr hverjum framleiðsluplötum til að sanna það. Ef aðila þinn getur ekki sýnt þér þessar skurðmyndir, spyrðu af hverju.

Búa umhverfis það þegar þú getur

Ef sendandi leyfir það er hreinasta lausnin að forðast gegnþverra í korninu alveg. Hundaknókur – stutt leid frá padinu til gegnsholes sem er sett nálægt því – er klassískur kostur og fjarlægir vandamálið við uppruna. Vöruhófnunin er rúm: „dog-bone“-formið tekur meira rúm og undir 0,4 mm gáttarbil er það oft ekki mögulegt að passa það. Þess vegna var via-in-pad upphaflega fundið upp.

Það er einnig möguleiki á via-in-pad nákvæmlega þar sem það er nauðsynlegt . Önnur borð geta leitt flest net sín með „dog-bones“ og notað via-in-pad fyrir raðir BGA-pinnar sem ekki hafa annan möguleika. Þessi blandaferð minnkar fjölda gegnshola sem þarf að fylla – þar sem verksmiðjukostnaðurinn liggur í raun – án þess að takmarka möguleika á netleggingu.

Kröfur sem varðveita leiðina

Lausnin á þessum heildarhóp vandamála kemur niður í eina línu í framleiðsluáskriftum: fylla og loka öllum gegnsholum í hlutapadum samkvæmt IPC-4761 gerð IV/VII, með staðfestri ótómlu fyllingu með þversnið.

Þessi setning kostar þér næstum ekkert að skrifa. Hún sparaði endurvinna, afskurð, svæðisvandamál og deilu um hver sé ábyrgur.

Hér er próf sem þú getur framkvæmt á næsta borði þínu áður en það fer til framleiðslu: Opnaðu hönnunargögnin þín, teljið gegnvíur sem snerta eða lenda í vaxtarpössum og spyrjið hvað mun koma í veg fyrir því að vökva vaxtar verði fær um að renna inn í þá. Ef svarið er „eins og engin“ hefurðu fundið vandamálið áður en það kostar þér framleiðsluferð. Þetta er ódýrasta lagfæringin í þessum atvinnugreini – og hún er tiltæk fyrir alla sem taka þrjátíu sekúndur til að skoða.

Fáðu ókeypis tilboð

Samskiptavandinn okkar mun hafa samband við þig fljótt.
Netfang
Nafn
Nafn fyrirtækis
Skilaboð
0/1000