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1、BGA焊球虛焊檢測情況分析報告人：常江2016.11.7BGA優(yōu)點占用面積小，高度低散熱特性好，芯片工作溫度低BGA缺點印制電路板的成本增加焊后檢測困難，返修困難對潮濕很敏感一焊接品質(zhì)優(yōu)良的BGA焊球（圖一）可看到“DarkRing”焊錫膏有良好“wetting”說明：焊錫膏完全熔融并且完全wetting（潤濕）電路板，形成“DarkRing”效果。二焊接品質(zhì)一般的BGA焊球（圖二）看不到“DarkRing”焊錫膏沒有“wetting”說明：焊球大小正常，說明焊錫膏完全熔融，但看不到“DarkRing”，說明焊錫膏沒有wetting（潤濕）電路板，所以沒有形成“DarkRi
2、ng”效果。三焊接品質(zhì)不佳的BGA焊球A焊球明顯偏小焊球明顯偏小，四周發(fā)虛OPEN三焊接品質(zhì)不佳的BGA焊球B焊球明顯偏大，且看不到“DarkRing”焊球明顯偏大OPEN一優(yōu)良焊接質(zhì)量BGA的判定方法圖一 圖二圖一：運用VIEW－X的2D檢測，可以明顯看到BGA焊球中間有一圈顏色較深的“DarkRing”；表明此BGA焊球的焊接質(zhì)量非常好。注：圖一的“DarkRing”，即圖二黃色虛線與紅色虛線二者之間的區(qū)域圖二：黃色虛線與紅色虛線之間形成的“DarkRing”區(qū)域，是焊錫膏完全熔融后，BGA焊球與PCB的焊盤焊接良好，且焊錫膏對PCB焊盤有良
3、好的“wetting”即潤濕效果，而形成的圖形效果。BGA本體的焊接環(huán)錫球與PAD的焊接環(huán)切片分析BGA的Open理論切片分析代表最右側(cè)的錫球焊點NGBGA焊球?qū)嶋H放大觀測圖Open三、BGA虛焊在2D檢測下的表現(xiàn)形式A焊球明顯偏小（圖三）圖三OPEN造成原因：一、印刷問題：1、鋼網(wǎng)的孔堵塞，焊錫膏沒刷上；2、鋼網(wǎng)印刷過程中升起速度太慢，導(dǎo)致焊錫又被鋼網(wǎng)帶走，PAD上焊錫量不足。二、回流焊問題：1、焊球的焊料流到附近的通孔，也會造成焊錫量不足。2、回流溫度曲線不對：焊錫膏質(zhì)量問題貼片精確度和壓力不夠三、BGA虛焊在2D檢測下的表現(xiàn)形式焊球明顯偏大，且看不到“DarkRing
4、”（圖四）造成原因：PCB焊盤銅箔噴錫的表面氧化層太厚，對焊錫膏產(chǎn)生拒焊，盡管焊錫膏已完全熔融，但焊錫膏無法潤濕PCB的焊盤，導(dǎo)致PCB焊盤上的焊膏與BGA焊球熔融為一體，造成BGA焊球球體變大的現(xiàn)象。圖四OPEN三、總結(jié)BGA焊球的虛焊現(xiàn)象，在焊球底部與焊盤之間是非常細微的，所以對比度變化很細微。目前市場上亦有運用3D技術(shù)的X-RAY，意圖是對焊球的虛焊進行直接目視觀察。其工作原理為：將探測器傾斜后圍繞BGA焊球進行360度旋轉(zhuǎn)，以創(chuàng)造直接目視觀察焊球底部與焊盤之間的焊接狀況的機會。而由于現(xiàn)代BGA封裝技術(shù)，對高I/O數(shù)的不斷要求和發(fā)展，也要求BGA焊球之間的間距向更小間
5、距發(fā)展。采用3D技術(shù)的檢測設(shè)備，當(dāng)其探測器在傾斜到一定角度時，焊球與焊球之間因互相遮擋，對BGA內(nèi)部的焊球底部，因“視線遮擋”已經(jīng)無法直接觀測。而對BGA外部的焊球來說，也可能存在檢測限制，即BGA旁邊的其他元器件可能對BGA焊球底部造成的“視線遮擋”，從而可能對3D檢測效果產(chǎn)生不利影響。即便BGA旁邊無其他元器件對焊球造成遮擋時，3D檢測手段亦只能對BGA焊球的外側(cè)進行局部觀察，這仍然是因為BGA焊球之間因微小間距而造成的“視線遮擋”。所以3D檢測虛焊，理論上是以通過直接的目視觀察，以提高“虛焊”檢測的直觀性，而實際操作中也存在著一定的局限性。同時，3D檢測手段除了上述的
6、檢測覆蓋范圍的局限性外，檢測方法與手段太耗時，無法滿足制造廠商日益高密度、高速度的生產(chǎn)需求，也是突出的問題，同時制造廠商還必須應(yīng)對設(shè)備高投資，高維護成本的風(fēng)險。ThankYou!
