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LGAの基板リワーク

LGAの基板リワークは表面に端子がなく、部品の裏面で基盤と接続する必要があります。そのため、ショートや未はんだ、ボイドの発生率が高く、注意しながらリワークしなくてはなりません。ここではLGAの概要や特徴、リワーク時の注意点や事例などを紹介します。

LGAとは

LGAは「Land Grid Array」の略であり、ランドがパッケージの側面に格子状に配列されているパッケージのことです。

BGAと同じように、表面には端子がありません。部品の裏面で基盤と接続するのが一般的です。BGAとLGAは比較されることが多い半導体パッケージですが、LGAはソケットでの実装ができます。

LGAの前に英文字が追加されると、種類が変わります。以下を参考にしてください。

「F」：つくとピンピッチが変わる
「I」：格子状の配列が変わる
「L」：パッケージの取り付け高さLが「1.20mm＜高さL≦1.70mm」を意味する
「LF」：パッケージの取り付け高さLが「1.20mm＜高さL≦1.70mm」のFLGAを意味する
「T」：パッケージ取り付け高さTが「1.00mm＜高さT≦1.20mm」を意味する
「TF」：パッケージ取り付け高さTが「1.00mm＜高さT≦1.20mm」のFLGAを意味する
「V」：パッケージ取り付け高さVが「0.80mm＜高さV≦1.00mm」を意味する
「P-」：パッケージ材質がプラスチックであることを意味する
「C-」：パッケージ材質がセラミックであることを意味する

このほかにも、英文字が追加されることでLGAの種類が異なるため、英文字をチェックしましょう。

LGAの基盤リワークにおける注意点

ショート・ブリッジ・未はんだの発生に気を付ける

LGAは基盤とデバイスが平らなので、印刷時のクリームはんだがパッドからはみ出る可能性があります。いわゆるはんだ過多の状態です。加熱すると体積が小さくなり、LGAの自重も加わると、はんだが融けた際にLGAが基盤に落ちて隙間がなくなってしまうのです。

その際、はんだが多すぎると隣のパッドのはんだとくっつき、ブリッジを起こす可能性もあるでしょう。デバイス内にはみ出すとはんだのショートにつながってしまうため、注意が必要です。ただしショートを予防するためにはんだの量を絞ってしまうと、未はんだになる恐れもあります。

未はんだの不良は実装後のX線検査でも見つかりづらいため、問題ないはずなのに基盤が動かないなどのトラブルを招いてしまいます。

ボイドが発生する確率が高い

ボイドとは、はんだ内部の気泡のことです。リードやバンプがない実装なので、空気の逃げ場がありません。結果としてボイドが発生する確率が高くなります。ボイドははんだの強度低下の原因です。ボイドによって部分的に強度が低下するとクラックが発生する恐れもあるため、しっかりとボイド対策を講じましょう。

LGAに対応している基盤リワーク装置の事例

Ersa リワーク装置

吸収率が高い上下中波長IRヒーターを搭載したリワークシステムです。鉛フリーBGAやあらゆる条件の基板・部品のリワークが安全に行えます。また特殊ノズルを用意する必要がなく、ランニングコストの削減が可能な点も特徴。世界のユーザーから寄せられた意見を反映させた直感的な操作が行えるようになっており、安全にリワークできます。

参照元：DYNATECH PLUS（https://dynatechplus.co.jp/rework-systems）