SamsPcbGuide, часть 10: Технологии — пайка бессвинцовых компонентов

[emmibox]

Основные проблемы безсвинцовых спаек — прочность. Так вот «в космосе» проблема низкой прочности всплывет задолго до того, как припой начнет термоциклироваться. Поэтому ребол там не может снижать надежность по определению…

[thelongrunsmoke]

В космосе, бессвинцовка и не используется, поскольку олово склонно к образованию "усов" и переходу в серое олово.

[iamsam]

Добавление в олово 1% свинца значительно снижает кинетику перехода в α-состояние. Даже для бессвинцовых BGA-выводов в традиционном процессе пайки концентрация свинца должна быть достаточна, чтобы устранять этот эффект.

[EMS]

"Сама операция не снижает надёжность?"

Любые дополнительные операции с паянными соединениями приводят к утолщению интерметаллического слоя, что приводит к снижению прочности соединения.
Считается, что паянное соединение после повторного нагрева "стареет" примерно на 10 лет… У нас на фирме реболлинг применяется только с том случае, если BGA компонент дороже 500€, и только в единичных случаях...

http://dopcb.ru/articles/obrazovanie_intermetallicheskih_slov_pri_ispolzovanii_bessvincovyh_pripoev/

[VT100]

«Пруфов» сейчас не подкину, но лет 15 назад попадалось у Atmel, в «Rad Hard / High Rel», что они не просто реболлили компоненты (Power PC), но заменяли выводы на столбчатые (Comumn Grid Array) для дополнительной компенсации ТКЛР процессора и платы.

[proton17]

А в космосе обычные BGA и не используют. Там монтаж идет именно на столбах. Причем это не просто припой, а внутри него микро пружинка из медной ленты.

Заголовок спойлера

Заголовок спойлера

Заголовок спойлера

[amartology]

А в космосе обычные BGA и не используют.

Еще как используют. Вот как это делает JAXA.
И даже, обоже, пластиковые корпуса используют, а не металлокерамику. Вот как это делает ESA.

[proton17]

Это все здорово. Ребята, скорее всего, идут верным путем. Но я о том, что уже годами летает и заложено в аппараты, которые в ближайшие 5 лет только полетят. Это же жутко консервативный сектор. А пока космос это 90% QFP и 2D/3D сборки. Кстати у нас это Миландр сейчас осваивает.

[iamsam]

Слово жутко — очень к месту. Использовать проверенные решения — это правильно с точки зрения надёжности. Но даже проверенные решения нужно перепроверять, а не держать в голове «легенды и мифы» отрасли, неизвестно от кого услышанные (отчасти потому что разрыв поколений произошёл). Нужны исследовательские работы в области технологий сборки, причём чуть ли не под конкретное производство. Эксперимент + накопленный опыт, чтобы на совсем уже грабли не вставать.

[iamsam]

Спасибо за ссылки, в одной из презентаций обнаружилась интересная статья.

[iamsam]

Вы можете обосновать, почему «обычные» не используются? Вы написали про CCGA, мол, в космосе. Да, картинки красивые, технология новая, но это не панацея. На марсоходах NASA были, но опять же в подогреваемом модуле. Результаты термоциклов на текстолите у этих корпусов хуже, чем у «обычных» BGA. Оно и логично — КТЛР отличается. На столбики подняли, чтобы дать возможность механическому напряжению распределиться, это улучшение относительно CBGA. Но пайка таких корпусов — это далеко не стандартный техпроцесс, в котором тоже подводные камни есть и который требует отладки. Вот страшные картинки для баланса.

[Habra_nik]

Никогда не встречал BGA компонента, который не был бы доступен в «традиционном» варианте с завода. Они дороже, да, порой ощутимо, но всяко дешевле, чем реболлить, если производится более одного экземпляра устройства. Про PCB («Выбор припоя и/или паяльной пасты остаётся за разработчиком печатной платы») вообще бред сивой кобылы — как закажешь, так и залудят, хоть свинцом, хоть оловом, хоть золотом (ENIG, часто дешевле свинца).

[QwertyOFF]

«Хорошие» BGA со свинцом в Россию никто не продаст. Когда-то узнавал разницу для одного Spartan 6, зеленый стоил около 12 т.р. и поставлялся за 3-4 недели, свинцовый был раза в 4 дороже и поставка 12-16 недель. Весьма сомнительное удовольствие ждать по полгода чтоб собрать даже опытный образец.

[Master_Georgy]

"Зеленые" потому, что у них медь под осыпавшимся SN100 позеленела?