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BGA-Evidence
BGA常见不良症状一览
按影响程度分
Solder Reliability(焊接信赖性)
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一﹑Pin Hole(针孔)
• 不良症状﹕
在回焊过程中﹐锡球表面出现孔状或圆形陷坑状称之﹐此孔状可能很小如针孔
状﹐也可能很大(Pic1.2/Pic1.2)。
• 不良原因﹕
在回焊过程中﹐因 BGA锡球内有气体溢出而形成吹孔。
解析方法﹕①表面状态观察: a. cross section(球状状态);
b.光学显微镜﹔
c.表面 SEM摄影;
d.焊接粒子熔融状态判断.
②焊接内部组织
分析
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﹕a. cross section(断面状态);
b.断面 SEM摄影;
c.焊接组织扩大 SEM摄影;
d.焊接组织 ESD分析﹔
e.组织正常性判断.
③合金层状态分析: a. cross section(断面状态);
b.断面 SEM摄影;
c.合金层扩大 SEM摄影;
Pic1.2内部结构不完整造成的外形缺失Pic1.1吹孔造成BGA球内部有Pin Hole
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d.合金层 ESD分析﹔
e.合金层正常性判断.
• 对策﹕降低升温曲线并利用 X-ray检查原材料内部有无空隙。
• 生产时注意点﹕
①保证回焊炉温度曲线的正确﹔
②用 X-ray对同一批次有问题的 BGA锡球进行百分百检查。
二﹑Cold Solder Joint(冷焊)
• 不良症状﹕
冷焊在各种焊点问题中是非常广泛的一个项目﹐冷焊表面通常呈无光泽。
• 不良原因﹕
①焊接热量不足(如鳞状﹑不完全熔结﹑粗裂的颗粒结构)(Pic2.1)﹔
②焊点温度太高且加热时间太长(粗劣的颗粒结构)(Pic2.2)﹔
③在冷却过程中﹐移动时过量的振动造成焊点的裸露。
• 解析方法﹕①表面状态观察﹕ a. cross section(球状状态);
b.光学显微镜﹔
c.表面 SEM摄影;
d.焊接粒子熔融状态判断.
②焊接内部组织分析:a. cross section(断面状态);
b.断面 SEM摄影;
c.焊接组织扩大 SEM摄影;
d.焊接组织 ESD分析﹔
e.组织正常性判断.
③合金层状态分析: a. cross section(断面状态);
b.断面 SEM摄影;
c.合金层扩大 SEM摄影;
d.合金层 ESD分析﹔
e.合金层正常性判断.
• 对 策﹕①调整至符合的温度曲线﹔
Pic2.1不完全熔结 Pic2.2粗裂的颗粒结构
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②在冷却过程中减少移动。
• 生产时注意点﹕①每班定时测量 Reflow温度曲线﹐使其在规格之内﹔
②Reflow链条加适当的油﹐保证链条平稳运行﹐减少振动;
③保证 Reflow与前后轨道的水平衔接,避免进炉与出炉时的振动。
三﹑Crystalline Fracture(结晶破裂)
• 不良症状﹕焊点表面呈现玻璃裂痕状称之。
• 不良原因﹕
①当使用金或铅为焊垫﹐金属锡/泊相熔时便形成结晶破裂状。因为金在颗粒结
构改变时污染了焊接结果。颗粒结构改变﹐不但导致不同的外貌﹐而且还形成脆性较高
的化合物(合金)(Pic3.1)。
• 解析方法﹕ ①断面状态观察: a. cross section(球状状态);
b.断面 SEM观察﹔
c.观察注意点:结晶破裂点与破裂方向;
d.焊接粒子熔融状态判断.
②焊接内部分析: a. cross section(断面状态);
b.断面 SEM观察;
c.焊接组织扩大 SEM观察;
d.焊接组织 ESD分析﹔
• 对 策﹕①在金的焊垫上预先披覆上锡以防止相熔﹔
②增加升温与降温速度降低相熔。
• 生产时注意点﹕生产时作用于 BGA表面上的机械力最大应为 500
四﹑Micro Crack(细微裂缝)
不良症状﹕在焊接处可看到微小的裂痕或破裂出现在其表面(Pic4.1/Pic4.2)。
Pic3.1锡球断面研磨后状况
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• 不良原因﹕
①此问题通常与生命周期试验有关﹔
②CTE热膨胀系数错误的结合﹐导致裂痕在热循环中(如同振动力)扩展下去﹔
③若焊点加热不足﹐微裂将会形成(Pic4.3/Pic4.4)。
• 解析方法﹕﹕①表面状态观察﹕ a. cross section(球状状态);
b.光学显微镜﹔
c.表面 SEM摄影;
d.焊接粒子熔融状态判断.
②焊接内部组织分析﹕a. cross section(断面状态);
b.断面 SEM摄影;
c.焊接组织扩大 SEM摄影;
d.焊接组织 ESD分析﹔
e.组织正常性判断.
③合金层状态分析: a. cross section(断面状态);
b.断面 SEM摄影;
c.合金层扩大 SEM摄影;
d.合金层 ESD分析﹔
e.合金层正常性判断.
• 对 策﹕①确定导致 CTE错误结合最小化之
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
考虑因素﹔
②确定适当的温度曲线﹔
Pic4.1焊点加热不足导致Joint Crack Pic4.2焊接点碰撞后的裂缝
Pic4.3CTE造成的Joint Crack Pic4.4焊点加热不均匀导致Joint Crack
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