EN
Pautan Pantas
Pasaran X-ray gambar menceritakan keseluruhan kisah, namun tiada seorang pun berniat untuk meninjau semula. Papan pengguna—modul tebal yang dibangunkan di sekitar BGA berlangkah 0.5 mm—benar-benar telah dikembalikan dari reflow dengan kadar kegagalan lulus pertama sebanyak 9%. Sambungan yang gagal bukanlah sambungan yang hilang. Mereka nipis. Imej sinar-X menunjukkan sambungan solder yang kelihatan seperti baru menjalani program penurunan berat badan: terisi separa, kekurangan solder, dengan beberapa daripadanya jelas berada di ambang keterbukaan.
Kami menjalankan senarai biasa. Stensil ditentukan—baik. pasta pengimpal isipadu berada dalam spesifikasi—tidak memenuhi syarat. Profil reflow sepadan dengan rujukan pengeluar pasta—tidak memenuhi syarat.
Kemudian seorang jurutera memusingkan papan dan memperhatikan sesuatu di bahagian bawah. Tepat di bawah kawasan BGA, vias dipenuhi solder. Bukan sedikit. Penuh sepenuhnya, seperti sedotan logam kecil.
Reka bentuk telah meletakkan vias secara langsung pada pad -- via-in-pad, kaedah format yang membolehkan pengarahan BGA padat menjadi boleh dilaksanakan-- dan tiada siapa sebenarnya menakrifkannya melalui penutupan lubang. Semasa proses reflow, solder cair berkelakuan seperti biasa apabila ia menemui lubang terbuka: ia mengalir masuk. Sambungan di hadapan terjejas akibatnya.
Inilah mekanismenya, dipermudahkan kepada asasnya. Apabila pasta solder melebur dalam ketuhar reflow, ia menjadi cecair. Solder cecair membasahi tembaga-- itulah yang menjadikan penyolderan boleh dilakukan sama sekali. Satu lubang terbuka di tengah-tengah pad ialah tiub berlapis tembaga yang mengarah terus ke bawah ke dalam papan. Solder cecair tidak perlu didorong. Tindakan kapilari menariknya masuk ke dalam badan lubang, sama seperti air naik melalui tisu kertas.
Jumlah solder yang boleh diserap oleh satu lubang tembus tidak dapat diabaikan. Pertimbangkan satu susunan biasa: satu lubang berdiameter 0.25 mm pada pad BGA berjarak 0.4 mm. Satu lubang berdiameter 0.25 mm pada papan seketebalan 1.6 mm mempunyai isi padu dalaman kira-kira 0.08 milimeter padu. Satu stensil biasa untuk pad tersebut meletakkan antara 0.1 hingga 0.15 milimeter padu pasta—dan pasta hanya mengandungi kira-kira separuh isipadu logam selepas proses pembakaran haba. Dengan kata lain, satu lubang tembus terbuka sahaja boleh menyerap kebanyakan solder yang sepatutnya membentuk sambungan tersebut. Dalam sesetengah kes, keseluruhan jumlah solder itu boleh diserap.
Itulah pengiraan matematik di sebalik masalah ini. Ini bukan hasil yang rendah. Ini bukanlah "kadangkala anda mendapat sambungan yang agak lemah." Satu lubang tembus yang tidak tersumbat dalam pad BGA boleh menyerap keseluruhan bekalan solder bagi sambungan tersebut, meninggalkan sambungan yang sama ada terbuka atau kekurangan solder sehingga gagal dalam masa beberapa bulan akibat kitaran haba.
Tiada sesiapa yang sengaja melukis satu lubang tembus (via) di atas pad. Strategi via-in-pad wujud kerana ini merupakan satu-satunya cara untuk menghubungkan pin-pin BGA berjejak halus. Apabila jejak kurang daripada 0.5 mm, tiada ruang di antara pad untuk penghalaan 'dog-bone'—kaedah biasa iaitu menarik jejak pendek dari pad ke lubang tembus yang diletakkan di sebelah. Pad itu sendiri mesti menampung lubang tembus, atau reka bentuk tidak akan dapat dilaksanakan langsung.
Oleh itu, teknik ini sah dan amat diperlukan. Apa yang menyusahkan orang ialah tujuannya: satu lubang tembus di atas pad hanya boleh diterima jika diproses dengan betul. Data reka bentuk menyatakan "tembus ke bawah." Arahan pembuatan mesti menyatakan "isi dan tutup lubang tembus ini"—dan jika tidak, pabrik akan membuat lubang tembus sebagai lubang tembus berlapis biasa, tepat seperti yang dilukis, lalu papan dihantar dengan banyak 'sedotan' kecil yang mudah menyerap solder di bawah BGA.
Saya sebenarnya telah menyaksikan siri ini berlaku tiga kali dalam dua tahun kebelakangan ini. Seorang pembangun perisian memasukkan 'via-in-pad' untuk mengeluarkan peranti yang padat. Nota-nota hebat itu membincangkan susunan lapisan, produk, berat tembaga—semua perkara kecuali kaedah pengendalian 'via'. Pengeluar papan litar bercetak (PCB) memberi harga dan membina papan tanpa bertanya, kerana sistem mereka menganggap 'via' yang tidak dinyatakan sebagai 'open via'. Masalah dikesan semasa percubaan pemasangan pertama. Permainan menyalahkan bermula. Tiada siapa yang menang.
Mod kegagalan akibat 'solder wicking' tidak terhad kepada sambungan nipis sahaja. Terdapat empat mod, dan kesemuaannya saling berkaitan:
Kekurangan solder dan sambungan terputus. Jenis sambungan ini mengandungi lebih sedikit solder daripada yang diperlukan. Dalam kes paling teruk, bola BGA langsung tidak basah pada pad, menghasilkan sambungan terputus yang hanya kelihatan semasa ujian fungsi—atau lebih buruk lagi, semasa di medan.
Jurang. Walaupun sambungan kelihatan sesuai, solder yang tidak bergerak dengan betul ke dalam via sering meninggalkan ruang hampa di belakang. Ruang dalam sambungan BGA meningkatkan rintangan elektrik dan membentuk titik tumpuan tegangan. Di bawah kitaran haba, ruang ini mengembang. Sambungan yang tidak sah lulus penilaian sinar-X di kilang tetapi gagal pada bulan ke-14.
Pelepasan gas. Via yang tidak bersambung boleh terperangkap sisa fluks, kelembapan, dan bahan kimia pengendalian di dalam salurannya. Semasa proses reflow, kontaminan ini mengewap dan menekan gelembung naik melalui solder cair. Dalam kes paling teruk, ia menyebabkan solder tersembur keluar dari via ke pad bersebelahan—suatu kecacatan yang boleh menyebabkan litar pintas antara dua litar tidak bersambung dan menghasilkan kegagalan yang sangat sukar dilacak.
Bola solder. Solder yang muncul dari via tidak tersambung di sebelah kedua boleh membentuk bulatan longgar di bawah papan. Debu konduktif longgar di dalam bekas merupakan litar pintas berkala yang sedang menunggu untuk berlaku.
Setiap tetapan gagal ini boleh dielakkan. Semua daripadanya tidak kelihatan pada masa ini apabila ia dibangunkan—kerosakan berlaku di dalam badan via semasa tempoh 30 saat di dalam ketuhar reflow.
Nasib baik: isu ini mempunyai penyelesaian standard yang jelas. Masalahnya: penyelesaian ini mesti dinyatakan secara khusus, kerana ia menimbulkan kos tambahan dan tidak berlaku secara automatik.
Penyambungan via ialah keperluan minimum—mengisi badan via dengan bahan supaya solder tidak dapat memasukinya. Bagi via-in-Pad aplikasi pengisian via ditambah pelapisan penutup : via diisi sepenuhnya dengan resin konduktif atau bukan konduktif, resin tersebut dikeringkan dan diratakan, kemudian lapisan tembaga diletakkan di atasnya. Hasil akhirnya ialah permukaan pad yang setara dengan pad tanpa via dari segi semua aspek. Pasta solder terletak di atas tembaga pejal, tepat seperti yang direka dalam stensil.
Sektor ini mengkategorikan keselamatan di bawah IPC-4761 , yang menetapkan tujuh jenis penggunaan keselamatan, dari penutupan mudah (tenting) hingga pembinaan yang diisi dan ditutup sepenuhnya. Bagi via-in-pad, jenis-jenis yang berkaitan ialah jenis yang diisi—Jenis IV (diisi dan ditutup sepenuhnya) dan Jenis VII (diisi dan ditutup dengan topeng tambahan). Berikut adalah perbezaan yang sering menyebabkan kekeliruan: penutupan (tenting) —di mana lubang hanya ditutup dengan lapisan solder mask di kedua-dua belah sisi—TIDAK sesuai untuk via-in-pad. Penutupan (tenting) menghalang solder daripada masuk ke dalam lubang pada permukaan, tetapi lapisan solder mask boleh pecah di bawah tekanan haba, dan ia tidak menangani pelepasan gas (outgassing) atau kontaminasi yang terperangkap di dalam dinding lubang (barrel). Penutupan (tenting) digunakan untuk vias di antara pad, bukan di dalam pad.
dua maklumat tambahan yang penting dalam pengeluaran:
Pertama, pilihan produk pengisi. Penghantar bahan pengisi (biasanya epoksi berisi tembaga) dipilih apabila via membawa arus—ia mengekalkan laluan elektrik melalui pad. Tidak konduktif resin adalah diterima di mana lubang tembus hanya perlu ditutup secara mekanikal. Pilihan ini memberi kesan terhadap kos dan prestasi elektrik, dan harus dibuat berdasarkan bukti contoh gaya, bukan ditemui semasa proses pembuatan.
Kedua, kualiti pengisian. Pengisian separa sama buruknya dengan lubang yang terbuka—jika bahan berhenti di tengah-tengah saluran, masih wujud ruang di bawah pad yang boleh menyerap kelembapan dan mengeluarkan gas semasa proses reflow. Panduan IPC mensyaratkan pengisian yang hampir bebas rongga di kawasan BGA, dan sebuah kilang pembuatan yang kompeten pasti akan membuat keratan rentas pada sampel dari setiap panel pengeluaran untuk membuktikannya. Jika pembekal anda tidak dapat menunjukkan data keratan rentas tersebut, tanyakan sebabnya.
Jika papan litar membenarkannya, penyelesaian paling bersih ialah mengelakkan sepenuhnya penggunaan lubang tembus di atas pad. Pengecoran berbentuk tulang anjing -- satu jejak ringkas dari pad ke satu lubang via yang diletakkan berdekatan dengannya-- merupakan pilihan klasik, dan ia menghilangkan masalah di sumbernya. Komprominya ialah ruang: tapak bentuk 'dog-bone' lebih besar, dan bagi jarak picit di bawah 0.4 mm, ia biasanya tidak muat. Itulah sebabnya konsep 'via-in-pad' wujud sejak awal.
Terdapat juga pilihan 'via-in-pad' hanya di tempat yang diperlukan . Suatu papan boleh menggunakan susunan 'dog-bone' untuk kebanyakan laluan arusnya, tetapi menggunakan 'via-in-pad' bagi barisan pin BGA yang benar-benar tidak memungkinkan alternatif lain. Kaedah hibrid ini mengurangkan bilangan lubang via yang perlu diisi-- iaitu di mana kos pembuatan sebenarnya terletak-- tanpa mengorbankan kemampuan penghalaan.
Penyelesaian bagi keseluruhan kelompok isu ini bergantung kepada satu ayat dalam nota pembuatan: isi dan tutup semua lubang via di dalam pad komponen mengikut IPC-4761 Jenis IV/VII, dengan pengisian bebas rongga disahkan melalui keratan rentas.
Ayat itu hampir tidak memerlukan kos untuk ditulis. Ia mengelakkan kerja semula, bahan buangan, kegagalan kawasan, dan pertelingkahan mengenai siapa yang bersalah.
Berikut ialah pemeriksaan yang boleh anda jalankan pada papan litar anda seterusnya sebelum dihantar ke kilang pembuatan: buka data rekabentuk anda, kira jumlah via yang menyentuh atau berada di dalam pad solder, dan tanyakan apa yang akan menghalang solder cair daripada mengalir ke dalamnya. Jika jawapannya ialah "tiada apa-apa", maka anda telah mengesan masalah itu sebelum ia menimbulkan kos pada satu kelompok pengeluaran. Itulah pembaikan paling murah dalam sektor ini—dan ia tersedia untuk semua orang yang meluangkan masa tiga puluh saat sahaja untuk memeriksanya.
Berita Terkini2026-09-07
2026-09-04
2026-09-03
2026-09-01
2026-08-31
2026-08-27
2026-08-26
2026-08-24
