Preventing Component Detachment and BGA Solder Cracking: A Systematic Solution by Xingqiang for Export PCBs
Trong sản xuất thiết bị điện tử tiêu dùng, truyền thông và công nghiệp định hướng xuất khẩu, hiện tượng bong tróc linh kiện, nứt mối hàn BGA và nâng tấm đệm là những hư hỏng thường gặp. Những vấn đề này chủ yếu phát sinh từ ứng suất nhiệt do CTE không khớp, ứng suất cơ học quá mức, thiết kế PCB kém, kiểm soát quy trình không đầy đủ và khả năng hấp thụ độ ẩm của các bộ phận. Những khiếm khuyết như vậy không chỉ làm giảm năng suất sản xuất mà còn dẫn đến khiếu nại của khách hàng, trả lại hàng và không chứng nhận độ tin cậy, đe dọa trực tiếp đến việc giao các đơn hàng xuất khẩu. Là nhà sản xuất PCB chuyên nghiệp tập trung vào bảng xuất khẩu tùy chỉnh, Xingqiang giải quyết những vấn đề này ngay từ đầu thông qua thiết kế tối ưu, lựa chọn vật liệu, kiểm soát quy trình nghiêm ngặt và xác minh độ tin cậy.
Một khách hàng PCB kiểm soát công nghiệp dành cho thị trường xuất khẩu thường xuyên bị nứt mối hàn góc BGA, bong tróc bộ phận gắn trên bề mặt và nâng miếng đệm cục bộ, đặc biệt là trong quá trình thử nghiệm thả rơi và chu kỳ nhiệt độ. Các nguyên nhân cốt lõi bao gồm CTE không khớp lớn giữa chất nền PCB và BGA, tốc độ làm mát phản xạ quá dốc, vias‑in-pad không được lấp đầy, ứng suất uốn cao do tháo tấm và lắp tản nhiệt cũng như nung PCB và linh kiện không đủ.
Xingqiang đã cung cấp một kế hoạch cải tiến toàn diện bao gồm thiết kế, vật liệu, sản xuất và thử nghiệm, như được trình bày trong bảng dưới đây:
| Chế độ lỗi | Nguyên nhân chính | Giải pháp cải tiến |
|---|---|---|
| BGA hàn nứt | CTE không khớp, sốc nhiệt, làm mát nhanh | Sử dụng các tấm cán mỏng có hàm lượng Tg cao-CTE thấp; tối ưu hóa hồ sơ chỉnh lại dòng; áp dụng điền đầy cho các BGA chính |
| Tách thành phần | Mối hàn yếu, tập trung ứng suất | Tối ưu hóa kích thước pad; giữ các bộ phận nhạy cảm cách xa các cạnh của bảng; sử dụng đồ đạc để tháo dỡ và lắp ráp |
| Nâng đệm | Rủi ro miếng đệm đen, vias không được lấp đầy, độ bền miếng đệm yếu | Áp dụng hoàn thiện bề mặt đáng tin cậy; áp dụng việc cắm và mạ nhựa cho vias‑in-pad |
| Hiệu ứng lạnh khớp & bỏng ngô | Độ ẩm giãn nở, sưởi ấm không đủ | PCB và BGA nướng trước; kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm nhà xưởng |
| Mỏ hàn mệt mỏi | Chất hàn không chì giòn, tập trung ứng suất | Tăng cường cấu trúc mối hàn; thêm chất làm cứng và gia cố chất kết dính |
Sau khi triển khai, hiện tượng nứt mối hàn BGA gần như đã được loại bỏ, việc tách rời thành phần được giải quyết hoàn toàn và rủi ro nâng miếng đệm giảm xuống gần như bằng không. Các sản phẩm đã vượt qua các bài kiểm tra độ tin cậy xuất khẩu nghiêm ngặt bao gồm kiểm tra chu kỳ nhiệt độ và kiểm tra độ rơi. Năng suất sản xuất được cải thiện đáng kể, với việc giao hàng ở nước ngoài ổn định và không có khiếu nại hoặc làm lại hàng loạt.
