Очистка микросхем от налета

[ksilabs]

Спасибо всем за поддержку, в принципе понятно, то что это брак я прекрасно понимаю, другое дело с поставками сейчас не самые простые времена, вот и приходится бедному технологу извращаться по полной, сами понимаете, если все возвращать назад, производство вообще встанет ведь поставка это далеко не один-два дня. Кислоту тоже не хотелось бы, действительно ее потом из под BGA не вымыть никак, остается бить поставщика и может быть попробовать войлоком.

 

В принципе мне все понятно за исключением одного, что писать в рекламации поставщику, что это за налет и какова может быть его природа? Кстати я такую картинупериодически наблюдаю как с безсвинцовыми шариками так и со свинцовыми.

Природа тривиально проста и отчётливо видна на том фото под микроскопом. Та микросхема на снимке второй свежести, т.е. reballed. "Налёт" вокруг шариков это остатки паяльной пасты, использованной в процессе. Которой нет совсем на новых микросхемах -- шарик кладётся в лунку и плавится в инертной атмосфере, без флюса. Потому получается блестящий чуть приплюснутый шарик _НЕ_ заполняющий лунку -- углубление слишком мало чтобы втянуть расплавленный припой а силы поверхностного натяжения достаточно велики чтобы тот припой собрать в шарик. Немного приплюснутый силой тяжести -- микросхема в процессе лежит вверх ногами. При этом девственные лунки ещё не затянуты припоем потому в процессе не используются никакие шаблоны (stencils -- уже забыл как будет по-русски), шарики просто лежат свободно в лунках. В результате собственно пайка имеет место быть только под шариком и выглядит она сверху как будто шарик лежит в открытой лунке и припаян к ней крестиком в четырёх точках. Края лунки выглядят типа как кратер, в котором лежит шарик, диаметр которого больше выемки в той лунке.

 

В вашей же микросхеме отчётливо видны остатки пасты вокруг тех шариков. Кое-где её больше, кое-где меньше. Качество хреновое, паялось (reflow) всё явно через stencil в кухонной печке потому как температурный режим невпесду, pardon my French. Паста тоже гов@ённая, не одного состава с шариками, с более низкой температурой плавления потому как на некоторых площадках чётко видно нерасплавленный шарик залитый каким-то припоем. Ямы вокруг в том припое -- следы от кипящего флюса. Паста либо низкотемпературная, т.е. другого состава, не эвтектика, застывающая через пластилиновую фазу в нечто серое и неблестящее, либо некачественная и недогретая. Скорее всего и то, и другое сразу. Получившийся бутерброд нестоек химически и механически, потому оно до вас доходит уже непаяющимся (для этого за глаза достаточно недели на воздухе). Более того, даже если его и прям сразу с пылу с жару пользовать, то материал шариков вместе с той паяльной пастой от китайцев и с той, которую используете вы для своих плат даёт непредсказуемого состава сплав который, скорее всего, даже если сначала и вроде удачно припаялся, откажет в обозримом будущем от окисления или механических повреждений.

 

Жалко у меня в микроскопе камеры нету, не могу фотографию послать как новая BGA должна выглядеть.

 

Ну а конкретная рекламация проста, как носки по 37 копеек -- "не паяется". Даже причины объяснять не надо потому как паяемость является одной из критических технологических спецификаций. То есть является таким же самым нарушением спецификаций (браком) как и сквозная дырка в том месте где у той микросхемы кристалл.

[aversun]

Жалко у меня в микроскопе камеры нету, не могу фотографию послать как новая BGA должна выглядеть.

Наверное так

 

[ksilabs]

Природа тривиально проста и отчётливо видна на том фото под микроскопом. Та микросхема на снимке второй свежести, т.е. reballed. "Налёт" вокруг шариков это остатки паяльной пасты, использованной в процессе. Которой нет совсем на новых микросхемах -- шарик кладётся в лунку и плавится в инертной атмосфере, без флюса. Потому получается блестящий чуть приплюснутый шарик _НЕ_ заполняющий лунку -- углубление слишком мало чтобы втянуть расплавленный припой а силы поверхностного натяжения достаточно велики чтобы тот припой собрать в шарик. Немного приплюснутый силой тяжести -- микросхема в процессе лежит вверх ногами. При этом девственные лунки ещё не затянуты припоем потому в процессе не используются никакие шаблоны (stencils -- уже забыл как будет по-русски), шарики просто лежат свободно в лунках. В результате собственно пайка имеет место быть только под шариком и выглядит она сверху как будто шарик лежит в открытой лунке и припаян к ней крестиком в четырёх точках. Края лунки выглядят типа как кратер, в котором лежит шарик, диаметр которого больше выемки в той лунке.

 

В вашей же микросхеме отчётливо видны остатки пасты вокруг тех шариков. Кое-где её больше, кое-где меньше. Качество хреновое, паялось (reflow) всё явно через stencil в кухонной печке потому как температурный режим невпесду, pardon my French. Паста тоже гов@ённая, не одного состава с шариками, с более низкой температурой плавления потому как на некоторых площадках чётко видно нерасплавленный шарик залитый каким-то припоем. Ямы вокруг в том припое -- следы от кипящего флюса. Паста либо низкотемпературная, т.е. другого состава, не эвтектика, застывающая через пластилиновую фазу в нечто серое и неблестящее, либо некачественная и недогретая. Скорее всего и то, и другое сразу. Получившийся бутерброд нестоек химически и механически, потому оно до вас доходит уже непаяющимся (для этого за глаза достаточно недели на воздухе). Более того, даже если его и прям сразу с пылу с жару пользовать, то материал шариков вместе с той паяльной пастой от китайцев и с той, которую используете вы для своих плат даёт непредсказуемого состава сплав который, скорее всего, даже если сначала и вроде удачно припаялся, откажет в обозримом будущем от окисления или механических повреждений.

 

Жалко у меня в микроскопе камеры нету, не могу фотографию послать как новая BGA должна выглядеть.

 

Ну а конкретная рекламация проста, как носки по 37 копеек -- "не паяется". Даже причины объяснять не надо потому как паяемость является одной из критических технологических спецификаций. То есть является таким же самым нарушением спецификаций (браком) как и сквозная дырка в том месте где у той микросхемы кристалл.

Да, забыл добавить -- даже десятилетней давности Я только что смотрел именно на такую, от Lattice, 2001 года выпуска.

 

И на вашей фотографии тоже шарики красивые и блестящие. Где они из той пасты торчат, например второй снизу/второй слева. Ну а паста таки да, серое неблестящее г@овно, которое никакой флюс не возьмёт.

 

У новой, первой свежести (пусть даже и десятилетней или больше) BGA микросхемы лунки, в которых находятся шарики, _НЕ_ заполнены припоем. То есть вокруг шарика видно чистое кольцо металлизации. Типа как у четвёртого снизу/третьего слева шарика на вашем фото у которого пастой зас@рана только часть сверху/справа, а нижняя часть такая как положено.

Наверное так

 

Оно, таки так, только увеличение маловато. Если раз в десять крупнее сделать, то очень хорошо видно. Примерно как на фото бракованной ИС.

[Andrey-V]

Природа тривиально проста и отчётливо видна на том фото под микроскопом. Та микросхема на снимке второй свежести, т.е. reballed. "Налёт" вокруг шариков это остатки паяльной пасты, использованной в процессе. Которой нет совсем на новых микросхемах -- шарик кладётся в лунку и плавится в инертной атмосфере, без флюса. Потому получается блестящий чуть приплюснутый шарик _НЕ_ заполняющий лунку -- углубление слишком мало чтобы втянуть расплавленный припой а силы поверхностного натяжения достаточно велики чтобы тот припой собрать в шарик. Немного приплюснутый силой тяжести -- микросхема в процессе лежит вверх ногами. При этом девственные лунки ещё не затянуты припоем потому в процессе не используются никакие шаблоны (stencils -- уже забыл как будет по-русски), шарики просто лежат свободно в лунках. В результате собственно пайка имеет место быть только под шариком и выглядит она сверху как будто шарик лежит в открытой лунке и припаян к ней крестиком в четырёх точках. Края лунки выглядят типа как кратер, в котором лежит шарик, диаметр которого больше выемки в той лунке.

 

В вашей же микросхеме отчётливо видны остатки пасты вокруг тех шариков. Кое-где её больше, кое-где меньше. Качество хреновое, паялось (reflow) всё явно через stencil в кухонной печке потому как температурный режим невпесду, pardon my French. Паста тоже гов@ённая, не одного состава с шариками, с более низкой температурой плавления потому как на некоторых площадках чётко видно нерасплавленный шарик залитый каким-то припоем. Ямы вокруг в том припое -- следы от кипящего флюса. Паста либо низкотемпературная, т.е. другого состава, не эвтектика, застывающая через пластилиновую фазу в нечто серое и неблестящее, либо некачественная и недогретая. Скорее всего и то, и другое сразу. Получившийся бутерброд нестоек химически и механически, потому оно до вас доходит уже непаяющимся (для этого за глаза достаточно недели на воздухе). Более того, даже если его и прям сразу с пылу с жару пользовать, то материал шариков вместе с той паяльной пастой от китайцев и с той, которую используете вы для своих плат даёт непредсказуемого состава сплав который, скорее всего, даже если сначала и вроде удачно припаялся, откажет в обозримом будущем от окисления или механических повреждений.

 

Жалко у меня в микроскопе камеры нету, не могу фотографию послать как новая BGA должна выглядеть.

 

Ну а конкретная рекламация проста, как носки по 37 копеек -- "не паяется". Даже причины объяснять не надо потому как паяемость является одной из критических технологических спецификаций. То есть является таким же самым нарушением спецификаций (браком) как и сквозная дырка в том месте где у той микросхемы кристалл.

 

Спасибо, очень толково объяснили!, как ставят шарики на производстве я видел, и как новые выглядят тоже видел, но то что это результат реболлинга для меня открытие. Спасибо!

[ksilabs]

Спасибо, очень толково объяснили!, как ставят шарики на производстве я видел, и как новые выглядят тоже видел, но то что это результат реболлинга для меня открытие. Спасибо!

Не за что