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Common problems and the analysis of BGA welding

Writer:Shuttle StarSource:Shuttle Star Date:2016年3月10日 17:41
Artificial operation or mechanical equipment and other reasons in the process of BGA welding may lead to the bad BGA welding,
only according to the known situation can conduct related adjust.
 
①.BGA bridging
When the BGA components are soldering,the connection happens between tin ballscause short circuit,
 
called solder bridging,it can be inspected by xray .the main  reasons of this phenomenon are poor solder paste printing,
 
the patch is not alignment,flux is too much or uneven,automatic welding BGA reword station bear too much pressure, warpage and arch of BGA pins.

(BGA bridging)

②.Empty soldering

In the standard craft,it always scrap the solder paste on PCB solder pad before reflow soldering.

So it will result in insufficient amount of tin when use the same size tin ball to rework BGA.

Now we need to use bigger tin ball so that can assure the strength of welding machine and the height of BGA and PCB solder pad.
 
Such as BGA solder pad with o.8mm pitch should use solder ball which the size is 0.4 usually,
 
but industrial production design with scraping solder paste process,so in order to achieve enough tin, we can use the tin ball with 0.45mm size.

(Empty Soldering)

③.Cold welding

If it can not reach enough high temperature when BGA soldering,lead to some tin ball could not melt completely,
 
solder paste and BGA solder ball not fully wetting.The solder ball has already cooled when it keeps a state did not reach
 
fusion or the internal is also a mixture of liquid and solid ,schedule of solder ball surface is rough and even,no rules. 
 
When use 2D/X-ray detection,the feature of image is fuzzy in margins,
 
there are many irrgular bulge points with burr shape.Even one cold welding,
 
it will reduce the mechanical strength of solder ,resulting in electrical failure or malfuction.

(cold Soldering)

(tin ball did not reach melt point)

④.Virtual welding

Poor storage and delivery in production will cause the metal surface oxidation

 

,sulfide and pollution(oils,perspiration,etc) or the quality of weldable coating layer on the surface,resulting in the loss of weldability.

 

After welding,it can not form a solid alloy combination between welding plates,lead to can not provide continued and reliable electrical signals .

(welding plate oxidization)

 

The phenomenon appear in debugging that BGA components have signal with external pressure ,

 

there is no signal when forces disappear,we believe this is typical virtual welding.

 

⑤.Deformation of components

(PCB deformation under BGA)

(pcb and component deformation)

 

 

Due to the different thermal expansion coefficient of various material in components inside, 
 
cause the internal material warpage after heating.Or internal components become moisture ,
 
heating without preheating,lead to internal moisture vaporizing expansion,resulting in the popcorn phenomenon of components. 
 
So we can conduct preheating when soldering, and assure the quality of soldering as premise, try our best to reduce the peak temperature.
 
The storage and installation of components have to enhance moisture-proof management.

TypeInfo: Tech

Keywords for the information:BGA welding 

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