Investigation of leaded assembly process of lead-free BGA and CSP structures

• Autorzy: Borecki J.

Warianty tytułu

PL

Badanie ołowiowego procesu montażu bezołowiowych struktur w obudowie BGA i CSP

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The new-projected electronic devices consist more and more integrated electronic components, which functionality mainly depends on operatio­nal reliability of solder joints created in electronic assembly process. The higher reliability in this aspect have joints created in Pb-technology. However, to take into consideration of that, very often the electronic components are made only in Pb-free version, and it is necessary to make of electronic assembly by use of "mixed" technology. In the article there are presented the crucial issues of making of mixed electronic assembly process, wilh the special taking into account the assembly of BGA (Ball Grid Array) and CSP (Chip Scale Package) structures. The realized investigations shows that it is possible to assembly the unfailing electronic packets with application of mixed technology. In Ihe article there are also presented the results of different methods of quality solder joints verification: X-ray analysis, measurements of electrical resistance, microscopic observations of cross-sections, and researches of long-term reliability.

PL

Nowoprojektowane urządzenia elektroniczne zawierają coraz bardziej zintegrowane elementy elektroniczne, których funkcjonalność głównie zależy od niezawodności połączeń lutowanych formowanych w procesie montażu elek­tronicznego. Większą niezawodnością w tej kwestii charakteryzują się połączenia lutowane wykonane w technologii ołowiowej. Jednakże zważywszy na fakt, że bardzo często elementy elektroniczne dostępne są jedynie w wersji bezołowiowej, konieczne jest wykonywanie montażu elektronicznego z zastosowaniem techniki mieszanej. W artykule zaprezentowano zasadnicze powody stosowania mieszanej techniki montażu elektronicznego, ze szczególnym uwzględnieniem montażu struktur w obudowach BGA (ang. Bali Grid Array) i CSP (ang. Chip Scalę Package). Przeprowadzone prace badawcze pokazały, że możliwe jest zmontowanie niezawodnych pakietów elektronicznych z zastosowaniem techniki mieszanego montażu. Oceny jakości połączeń lutowanych dokonywano między innymi w oparciu o analizę rentgenowską, pomiary rezystancji elektrycznej, mikroskopowe obserwacje zgładów metalograficznych, oraz długoterminowe próby niezawodnościowe.

Słowa kluczowe

EN

BGA; CSP; solder joint; quality verification; X-ray analysis; long-term reliability

PL

BGA; CSP; połączenie lutowane; ocena jakości; analiza rentgenowska; niezawodność długoterminowa

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 4
• Strony: 21--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Borecki J.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny, Warszawa

Bibliografia

• [1]Bukat K., Hackiewicz H.: Lead-free Soldering. Wydawnictwo btc, ISBN 978-83-60233-25-2, Warszawa (in Polish), 2007.
• [2] Borecki J.: Manufacturing of high tech PCBs in Tele and Radio Research Institute. Elektronika XLVII, 8/2006, 11-14 (in Polish).
• [3] RoHS and WEEE directives, http://www.rohs-weee.pl/index.Dhp
• [4] Kozioł G., Araźna A., Stęplewski W.: The Characteristics of an Electroless Nickel/Immersion Gold Plated PWB Surface Finish and the Quality of BGA Solder Joints. Plating and Surface Finishing. 97 (1), 39-45, 2010.
• [5] Stęplewski W., Kozioł G., Borecki J.: Influence of stencil design and parameters of printing process on lead-free paste transfer efficiency. XXXII International Conference of IMAPS - CPMT IEEE Poland, 21-24 September, Pułtusk, CD-ROM, 2008.
• [6] IPC-A-610 rev. D - Acceptability of Electronic Assemblies. 2004 November.
• [7] Kościelski M.: Usage of X-ray inspection for detecting soldering failures. Elektronika XLIX, 3/2008, 88-89 (in Polish), 2008.