EN
Mabilis na Link
Ang X-RAY ang larawan ay nagsabi ng buong kuwento, ngunit walang sinuman ang nagplano na suriin ito. Ang isang board ng isang konsyumer—isa sa mga makapal na module na dinisenyo para sa 0.5 mm pitch BGA—ay bumalik talaga mula sa reflow may 9% na rate ng unang pagsubok na nabigo. Ang mga sumisira na sambungan ay hindi nawawala. Sila ay manipis. Ang X-ray ay nagpakita ng mga solder joint na tila sumali sa isang diet: bahagyang puno, kulang sa solder, at may ilan na malinaw na nasa hangganan ng bukas na koneksyon.
Sinubukan namin ang karaniwang mga suspek. Ang stencil ay tumpak—okay. Ang pag-iimbak ng mga panyo damí ay nasa loob ng espesipikasyon—okay. Ang reflow profile ay sumasabay sa rekomendasyon ng tagapagawa ng paste—okay.
Pagkatapos, isang inhinyero ang ikinuha ang board at napansin ang isang bagay sa ibaba nito. Direktang nasa ilalim ng lugar ng BGA, ang mga via ay puno ng solder. Hindi konti lamang. Lubos na puno, tulad ng maliit na metal na straw.
Ang disenyo ay inilagay ang mga via nang tuwiran sa loob ng mga pad —via-in-pad, ang paraan ng pag-format na nagpapadali sa dense BGA routing— at walang sinuman ang talagang tinukoy gamit ang pag-plug. Sa panahon ng reflow, ang natunaw na solder ay gumawa ng kung ano ang karaniwang ginagawa ng natunaw na solder kapag nakakita ng bukas na butas: pumasok ito. Ang mga sambungan ay nawalan ng solder dahil dito.
Ito ang mekanismo, pinasimple hanggang sa pinakabatay. Kapag natunaw ang solder paste sa reflow oven, ito’y nagiging likido. Ang likidong solder ay nasisipsip ng tanso—ito ang dahilan kung bakit posible ang soldering. Ang isang bukas na through-hole sa gitna ng isang pad ay isang tubo na may takip na tanso na umaabot nang direkta pababa papasok sa board. Hindi kailangan ipush ang natunaw na solder. Ang capillary action ang kumukuha nito papasok sa loob ng through barrel, tulad ng paraan kung paano umuusad ang tubig pataas sa paper towel.
Ang dami ng solder na maaaring pasukin ng isang through hole ay hindi walang kabuluhan. Isipin ang karaniwang pagkakasunud-sunod: isang 0.25 mm na butas sa isang BGA pad na may 0.4 mm pitch. Ang isang 0.25 mm na butas sa isang 1.6 mm na board ay may loob na bolumen na humigit-kumulang 0.08 cubic millimeters. Ang karaniwang stencil para sa pad na iyon ay nagpapadeposito ng humigit-kumulang 0.1 hanggang 0.15 cubic millimeters ng solder paste—at ang paste ay mayroon lamang halos kalahating bakal sa bolumen nito matapos ang reflow burn. Sa madaling salita, isang solong bukas na through hole ay maaaring sumipsip ng karamihan sa solder na inilaan para sa pagbuo ng sambungan. Sa ilang mga kaso, lahat nito.
Iyan ang matematika sa likod ng suliranin. Hindi ito mababang resulta. Hindi ito "madalas kang makakakuha ng bahagyang mahinang sambungan." Ang isang hindi nakaplug na via sa isang BGA pad ay maaaring sumipsip ng buong suplay ng solder para sa bilog na iyon, na iniwan ang sambungan na bukas, o halos wala nang solder kaya nabigo ito sa loob ng ilang buwan dahil sa thermal cycling.
Walang sinuman ang sinasadyang gumuhit ng isang bukas na via sa loob ng isang pad. Ang estratehiya ng via-in-pad ay umiiral dahil ito ang tanging paraan upang i-escape ang mga pin ng isang fine-pitch BGA. Kapag nasa ilalim ng 0.5 mm pitch, wala nang espasyo sa pagitan ng mga pad para sa dog-bone routing—ang karaniwang opsyon na maglagay ng maikling trace mula sa pad patungo sa isang via na nakaposisyon sa gilid. Ang pad mismo ang kailangang magdala ng via, o hindi talaga maisasagawa ang disenyo.
Kaya ang teknik na ito ay legal at lubhang kinakailangan. Ang bagay na nagpapabagal sa mga tao ay ang layunin: ang isang via sa loob ng isang pad ay tinatanggap lamang kung ito ay naproseso nang wasto. Ang data ng disenyo ay nagsasaad ng "through below." Ang order ng konstruksyon ay kailangang mangyaring "fill and cap this via"—at kung hindi, ang factory ay gagawa ng via bilang simpleng plated-through hole, eksaktong gaya ng nakalarawan, at ang board ay ipapadala na may maraming maliit na solder-thirsty straws sa ilalim ng BGA.
Talagang nakita ko na ang serye na ito na nagpapakita ng tatlong beses sa nakalipas na dalawang taon. Isang developer ang naglalagay ng via-in-pad upang i-break out ang isang madiplomang device. Ang napakagandang mga tala ay nag-uusap tungkol sa stack-up, ang produkto, ang timbang ng tanso—bawat bagay maliban sa paraan ng paggamot. Ang board house ay nagkakabit at nagbu-build nito nang walang tanong, dahil ang kanilang sistema ay tinuturing ang hindi tinukoy na via bilang open through. Ang unang pagsubok sa pag-setup ang kumikita ng problema. Nagsisimula ang laro ng pagtutuldukan. Walang nananalo.
Ang mga mode ng pagkabigo mula sa solder wicking ay hindi limitado sa mga manipis na sambungan. Mayroon silang apat, at nagkakapila:
Kakulangan ng solder at mga bukas. Ang mga uri ng sambungan ay may mas kaunting solder kaysa kailangan. Sa pinakamasamang mga kaso, ang BGA ball ay hindi kailanman natutunaw sa pad, at makukuha mo ang isang bukas na lumilitaw lamang sa pagsusuri sa pagganap—oras pa nga, sa field.
Mga puwang. Kahit na ang sambungan ay tila angkop, ang solder na hindi tama na pumasok sa via ay madalas na nag-iwan ng mga puwang. Ang mga puwang sa mga BGA joint ay nagpapataas ng elektrikal na resistensya at lumilikha ng mga punto ng pagkakabuo ng tensyon. Sa ilalim ng thermal biking, ang mga ito ay lumalawak. Isang hindi wastong sambungan ang pumasa sa pagsusuri gamit ang X-ray sa pabrika ngunit nabigo sa ika-14 na buwan.
Paglabas ng gas. Ang mga via na hindi konektado ay maaaring mahuli ang residual na flux, kahalumigmigan, at mga kemikal na ginagamit sa paghawak sa loob ng barrel. Sa panahon ng reflow, ang kontaminasyon na ito ay umuusok at pinipilit ang mga ugat na umakyat sa pamamagitan ng tinunaw na solder. Sa pinakamasamang mga kaso, ito ay nagdudulot ng pagputok ng solder mula sa through patungo sa mga kapit-paligid na pad—isa sa mga depekto na maaaring magdulot ng short circuit sa dalawang hiwalay na circuit at magbigay-daan sa isang kabiguan na napakahirap subaybayan.
Mga bola ng solder. Ang solder na lumalabas mula sa isang hindi nakakonektang through sa ikalawang gilid ay maaaring lumikha ng mga malayang bilog sa ilalim ng board. Ang mga malayang conductive debris sa loob ng isang enclosure ay isang paulit-ulit na maikling koneksyon na handa nang mangyari.
Bawat isa sa mga setting na ito na nagbibigay-kabiguan ay maiiwasan. Ang bawat isa ay hindi nakikita ngayon habang isinasagawa—ang pinsala ay nangyayari sa loob ng via barrel sa loob ng 30-segundong panahon sa reflow oven.
Sa kabutihang-palad: mayroon itong malinaw at pamantayang solusyon. Ang problema: kailangang tukuyin ito, dahil nagkakaroon ito ng gastos at hindi mangyayari nang kusa.
Via connecting ang pinakamababang pangangailangan—pagpupuno ng via barrel ng isang materyal upang hindi pumasok ang solder. Para sa via-in-pad mga aplikasyon, karaniwang gawain ang via filling plus cap plating : puno ang via ng isang conductive o non-conductive resin, kinukuritan at pinaplanong makinis ang resin, at pagkatapos ay inilalagay ang isang copper cap sa ibabaw nito. Ang resulta ay isang pad surface na katumbas ng isang pad na walang via sa lahat ng aspeto. Ang solder paste ay nakaupo sa solidong copper, gaya ng inilaan ng stencil design.
Kinakategorya ng industriya ang seguridad sa ilalim ng IPC-4761 , na nagtutukoy ng pitong uri ng paggamit ng seguridad, mula sa madaling tenting hanggang sa mga konstruksyon na puno at nakatapon. Para sa via-in-pad, ang mga kaugnay na uri ay ang mga napuno—Uri IV (punong-puno at takpan) at Uri VII (punong-puno at takpan gamit ang dagdag na mask). Narito ang pagkakaiba na kadalasang nagpapalito sa mga tao: tenting — kung saan ang paggamit ay takpan lamang ng solder mask sa parehong panig — AY HINDI angkop para sa via-in-pad. Ang tenting ay pinapanatili ang solder palayo sa butas sa ibabaw, ngunit maaaring sumira ang mask sa ilalim ng thermal stress, at hindi ito nakakatulong sa outgassing o kontaminasyon na nakakulong sa loob ng barrel. Ang tenting ay para sa mga via sa pagitan ng mga pad, hindi sa loob nila.
dalawa pang mahahalagang impormasyon sa produksyon:
Una, ang pagpipilian ng produkto para sa pagpupuno. Conductive ang materyal na pampuno (karaniwang copper-filled epoxy) ay pinipili kapag ang via ay dumaan ng kasalukuyan — ito ang nagpapanatili ng elektrikal na daanan sa pamamagitan ng pad. Hindi konduktibo ang resin ay katanggap-tanggap kung ang through ay nangangailangan lamang ng mekanikal na pagkakasara. Ang opsyon na ito ay nakaaapekto sa gastos at sa elektrikal na pagganap, at dapat gawin ito sa paraan ng testimonial, hindi sa pamamagitan ng pagkakatuklas sa fab.
Pangalawa, ang kalidad ng puno. Ang bahagyang punong via ay kapareho ng bukas na via—kung ang materyal ay tumigil sa kalahating daan pababa sa barrel, may nananatiling espasyo pa rin sa ilalim ng pad na maaaring humuli ng kontaminasyon at maglabas ng gas (outgas) habang nasa reflow. Ang payo ng IPC ay nangangailangan ng puno na halos walang void sa rehiyon ng BGA, at isang kasanayang fab ang tiyak na magbu-buod ng isang coupon mula sa bawat panel ng produksyon upang patunayan ito. Kung ang iyong supplier ay hindi makapagpapakita sa iyo ng data mula sa cross-section na ito, tanungin kung bakit.
Kung pinapayagan ng pagpapadala, ang pinakalinis na solusyon ay iwasan ang ganap ang via-in-pad. Dog-bone routing -- isang maikling landas mula sa pad patungo sa isang via na ilalagay malapit dito-- ang klasikong opsyon, at ito ang nag-aalis ng problema sa pinagmulan. Ang kompromiso ay ang espasyo: mas malaki ang footprint ng dog-bone, at sa ilalim ng 0.4 mm pitch, karaniwang hindi ito kasya. Kaya nga naimbento ang via-in-pad mula pa noong una.
Mayroon ding opsyon na via-in-pad lamang kung saan talaga kailangan . Maaaring i-rout ang karamihan ng mga trace ng isang board gamit ang dog-bone at gamitin ang via-in-pad para sa mga hilera ng BGA pins na tunay na walang ibang paraan para ma-rout. Ang hybrid na pamamaraang ito ay binabawasan ang bilang ng mga via na kailangang punuan-- kung saan talaga nakasalalay ang presyo ng produksyon-- nang hindi kinokompromiso ang kakayahang i-rout.
Ang solusyon sa buong pangkat ng mga isyung ito ay napapaliwanag sa isang linya lamang sa mga tala sa pagmamanupaktura: punuan at takpan ang lahat ng vias sa loob ng mga part pads ayon sa IPC-4761 Type IV/VII, na may kumpirmadong void-free fill batay sa cross-section.
Ang pangungusap na iyon ay halos walang gastos sa pagsulat. Ito ay nag-iimbak ng pag-uulit ng trabaho, ng mga sirang bahagi, ng mga kabiguan sa lugar, at ng pagkakaiba-iba ng opinyon kung sino ang may kasalanan.
Narito ang pagsusuri na maaari mong gawin sa susunod mong board bago ito ipadala sa paggawa: buksan ang iyong data sa disenyo, bilangin ang mga via na umaabot o nahuhulog sa loob ng mga solder pad, at itanong kung ano ang magpipigil sa likido na solder na pumasok sa kanila. Kung ang sagot ay "wala," nahanap mo na ang problema bago pa man ito makasagabal sa isang buong paggawa. Ito ang pinakamurang solusyon sa sektor na ito—at available ito sa lahat ng tumitingin nang tatlongnta segundo.
Mainit na Balita2026-09-07
2026-09-04
2026-09-03
2026-09-01
2026-08-31
2026-08-27
2026-08-26
2026-08-24
