Cauze frecvente în sudura BGA

Cauze frecvente în sudura BGA

Contact

Înainte de toate din anul 2002 în USA și începând cu anul 2005 în celelalte țări, frecvent sunt întâlnite avarii și erori in sudura BGA în diferite echipamente inclusiv în calculatoare de tip laptop si desktop, videoconsole Playstation, XBOX, plăci grafice de tip PCI, plăci de televizoare, plăci de telefoane mobile, în tablete, inclusiv în calculatoare de control ale autovehicolelor, tot ce încorporează procesor și chip sudat cu tehnologia BGA.

Pentru a face o corectă diagnosticare a echipamentului care urmează a fi reparat este necesar sa trecem la procesul de identificare a avariei și depistarea celui care produce acest lucru. Acest cauzant al problemei poate fi divers și anume: sudura imperfectă a cipurilor BGA, erorile în sudura socket-ului de CPU, cipset BGA ars sau defect (cipset Nord, cipset Sud, memoria video RAM DDR2, DDR3, DDR4,...), deasemenea (procesoare CPU- BGA tip Intel Atom sau cipuri actuale ce nu vin pe socket și sunt sudate direct pe bile de staniu în placa de bază), sau piste intrerupte sau componente electronice defecte ce sunt în liniile proprii de comunicare între principalele cipuri de la placa de bază.

Care sunt cauzele producerii de avarii frecvente în sudura BGA?

Începând cu anul 2002 s-a aprobat în USA normativa RoHS (Restriction of Hazardous Substances Directive 2002/95/EC), interzice utilizarea de staniu cu plumb (Pb), în sudura de componente electronice SMD și SMT, deasemnea și BGA. Din anul 2005-2006, normativa Rohs se extinde international și în restul țarilor inclusiv în Europa. Din această perioadă se vinde excesiv avaria în sudurile BGA încorporând în fabrici sudura LEAD FREE (liber de plumb), nu de foarte bună calitate față de sudura LEAD ce se folosea anterior.
Există în jur de 200 aliaje diferite de staniu LEAD FREE, ce nu conțin plumb, dar nu toate sunt de buna calitate, au început sa se foloseasca sudura procesoarelor, cipurilor grafice, Nord, Sud, memorii video, etc. Cipurile BGA lead free au în compoziția lor: SAC 305 (Sn 96,5%, Ag 3%, Cu 0,5%); staniu (Sn), argint (Ag) și cupru (Cu).
Ca probleme ce există în aceste aliaje LEAD FREE, este diferența dintre staniu ce se utiliza anterior în industria electronică la fabricarea plăcilor de baza sau a componentelor, este ca tipul de staniu liber de plumb este mai fragil și mai puțin maleabil, dar mai dur și vine cu tendința de oxidare mai ridicată cu 20% mai mult decât staniu LEAD cel cu plumb.

Care sunt problemele care apar în sudura BGA ?

Spunând aceste caracteristici staniu LEAD FREE nu vine cu nimic mai bun decât staniu LEAD. La BGA în placile de baza frecvent întâlnim erori de sudură rupturi între punctele de unire dintre bile BGA și respectivele Pad-uri de pe placi. Aceste tipuri de erori se numesc  "CRACKS".  Pentru aliaje rigide și fragile în același timp, echipamentul daca primeste un impact în placa de bază, de exemplu un telefon mobil pentru că a fost scăpat jos acest tip de aliaj de sudură LEAD FREE este mai fragil și amortizează mai puțin lovitura având mai mare pobabilitatea să sufere o ruptură în sudura BGA dezlipind una dintre bile.

(la stânga vedem un pin la un component SMD cu o fisură (CRACK) în sudură, în imaginea din dreapta observăm, o bila (SFERA) BGA la care se poate distinge perfect crăpătura (CRACK) în sudură)


Componentele electronice sau chipset-urile BGA funcționează, așa cum ar putea fi un grafic de temperatura și se răcesc din nou când echipamentul este oprit. Diferențele de trecere de la cald la rece în special iarna chiar și într-o zona cu umiditate excesivă pot afecta sudura fară plumb. Aceste modificări, afectează sudura LEAD FREE, mai ales dacă echipamentul nu este bine răcit, cauzează deteriorarea sferelor sau a bilelor fără plumb. Am discutat de crăpături sau rupturi dar mai există și un alt factor care duce la deteriorarea sudurii BGA acesta se numeste burr numit "WHISKER", care poate pune o sferă BGA în contact (+) pozitiv cu o altă sferă BGA (-) negativă sau împământată, provocând un scurtcircuit în echipament.






(În această imagine se vede foarte bine un "WHISKER" ce sunt ca niște fire de staniu ce poate unii bile între ele producând avarii și scurtcircuit între bile)

(Imagini cu grafica dedicată și cipul GPU înconjurat de memoriile video).
Atât cipul GPU cât și memoriile sale sunt lipite folosind tehnologia sudurii BGA.

Contact

Pentru mai multe informații despre reballing sau pentru a solicita o intervenție tehnică, ne puteți contacta telefonic 0757306834 prin email , contact@reballingbacau.ro , reballingbacau@gmail.com , sau folosind formularul de contact disponibil pe site.