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《BGA焊點(diǎn)_虛焊_原因分析及控制方法》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、“”焊點(diǎn)虛焊原因分析及控制方法王旭艷禹肚林!中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十四研究所?#,“,摘要印制板組裝件在電性能的調(diào)試過程中會(huì)出現(xiàn)叨八器件外力撼壓有信號(hào)”,“”。#否則沒信號(hào)的現(xiàn)象我們稱之為虛焊本文通過對(duì)這種典型缺陷進(jìn)行原因分析認(rèn)為、、“”焊接溫度曲線焊青量器件及印制板焊盤表面狀況以及印制板設(shè)計(jì)等因素對(duì)虛焊的。,產(chǎn)生有較大影響在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的控制措施使得表面組裝焊點(diǎn)少缺陷甚至零缺,。陷從而保證產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性#八虛焊返關(guān)鍵詞疇修?%前言’。,,,球柵陣列器件大幅度提高了印制板的組裝密度其應(yīng)用越來越廣泛常用的幾、、。,種器
2、件包括&?樸犯等隨著疇器件的不斷發(fā)展目前已經(jīng)開發(fā)并應(yīng)用的,%,,微型貿(mào)有“朋及銘&其封裝尺寸比芯片尺寸最多大(此焊球最小為)?咖焊球最%。)+,小間距為,?.并且目前隨著印制板的集成度越來越高這種芯片級(jí)封裝器件的應(yīng)用也,,,會(huì)越來越多再加上璐焊點(diǎn)的特殊性其焊點(diǎn)檢測(cè)只能借助/光來完成并且一旦有缺,,,,,陷返修會(huì)比較麻煩不僅降低了生產(chǎn)效率增加了生產(chǎn)成本還不能完全保證產(chǎn)品質(zhì)量%因此將給表面組裝技術(shù)提出更高的要求%“”(焊點(diǎn)虛焊原因分析%(?“,/虛焊現(xiàn)象及其光形貌,?!捌鳌蔽宜a(chǎn)品在調(diào)試時(shí)會(huì)出現(xiàn)件外力撼壓有信號(hào)否則就沒信號(hào)的
3、現(xiàn)象我們·“”,。認(rèn)為這是典型的虛焊現(xiàn)象這也是現(xiàn)在業(yè)界普遍存在的問題,?川#從焊點(diǎn)形貌方面分析那焊點(diǎn)的接收標(biāo)準(zhǔn)在&0112?3.中的定義為優(yōu)選的‘,、、,、、焊點(diǎn)經(jīng)/光檢測(cè)焊點(diǎn)光滑邊界清晰無空洞所有焊點(diǎn)的直徑體積灰度和對(duì)比度,,,。。均一樣位置準(zhǔn)確無偏移或扭轉(zhuǎn)無焊錫球如圖,所示實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出明顯的虛焊焊。。點(diǎn)形狀不規(guī)則或圓形四周不光滑或焊點(diǎn)尺寸小如圖(中所示%‘”((虛焊形成原因分析,“”%對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析認(rèn)為形成虛焊可能的原因有如下幾點(diǎn)(%(%?焊球及焊盤表面載化,,若器件焊球氧化或印制板焊盤氧化焊料很難與焊盤之間形成牢固
4、的冶金結(jié)合從而,“”。不能提供持續(xù)可靠的電氣性能即表現(xiàn)為虛焊現(xiàn)象(%(%(捍點(diǎn)裂紋,,“”。若焊點(diǎn)在界面處出現(xiàn)裂紋從而導(dǎo)致機(jī)械及電氣性能失效我們也稱之為虛焊階焊點(diǎn)裂紋主要是因?yàn)橹?基板和元器件的基熱膨脹系數(shù)不匹配!456的口7為?89&:;,%%℃℃?,‘,,#而硅芯片的0<7為(8&卿;焊點(diǎn)中存在殘余應(yīng)力而導(dǎo)致的研究表明既焊,?點(diǎn)!無論是+.&=還是+.>?焊點(diǎn)?裂紋絕大多數(shù)都出現(xiàn)在焊球與器件的基板之間即封,。%裝一側(cè)并且裂紋非??拷庋b一側(cè)的金屬間化合物軟件模擬與試驗(yàn)結(jié)果是吻合的個(gè)。、人認(rèn)為這種結(jié)論在一定程度上也暴露了器件本身存
5、在的質(zhì)量問題如圖?6為焊點(diǎn)的,。金相分析圖及光學(xué)檢測(cè)圖裂紋出現(xiàn)在器件上端圖?人坪點(diǎn)剖面金相圖圖6?壞點(diǎn)光學(xué)照片一Α#?&?幣?)中指出只要裂紋底部不深入到焊點(diǎn)內(nèi)部影響電氣及力學(xué)性能就判定為合。,,格但如果焊點(diǎn)中有裂紋可能暫時(shí)不會(huì)影響整機(jī)的電氣性能但在高低溫循環(huán)或沖擊的,。,,載荷下裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展使焊點(diǎn)斷開則會(huì)導(dǎo)致整機(jī)失效因此在實(shí)際生產(chǎn)中尤其是軍品。鵝八焊點(diǎn)是不允許出現(xiàn)裂紋的(%(%?冷焊焊點(diǎn),,在回流階段如果焊料在液相線以上溫度時(shí)間過短焊料與焊球還沒有充分融合到一,,,,起隨即進(jìn)入冷卻區(qū)這樣就會(huì)出現(xiàn)冷焊焊點(diǎn)這種焊點(diǎn)表面粗糙長(zhǎng)
6、期可靠性差很容易,“引起焊點(diǎn)失效形成虛焊氣(%(%6其他。主要體現(xiàn)在印制板設(shè)計(jì)及印制板制造方面如果朋焊盤和過孔之間的阻焊膜質(zhì)量不,,過關(guān)或被破壞掉或者過孔設(shè)計(jì)在焊盤下面則焊青在加熱時(shí)很容易流到過孔里面使得該,,“”%焊點(diǎn)處的焊ΒΧ變少進(jìn)而使得整個(gè)器件的焊球不共面成為虛焊的隱患?%改進(jìn)措施,。通過以上原因分析結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)總結(jié)得出如卜一些改進(jìn)措施?%?器件的保存及預(yù)處理,器件是一種高度濕度敏感器件!尤其是&?所以必須在恒溫干燥的條件卜。,一,。保存一般來說較理想的保存環(huán)境為()℃(Δ℃濕度為小Ε%?)Φ5Γ表,為元器Η,
7、?,,,濕度敏感的等級(jí)分類它表明在裝配過程中一旦密封包裝被打開元器件必須被用于安、。,。裝焊接的相應(yīng)時(shí)間一般來說屬于Δ級(jí)以上表?元器件濕度敏感等級(jí)表等級(jí)時(shí)間操作條件,無限制蕊?)℃;8ΔΦ5Γ(一年續(xù)?)℃;2)Φ5Γ(Ι四周蕊?)℃;2)Φ5Γ??28小時(shí)續(xù)?)℃;2)Φ5Γ6?(小時(shí)蕊?)℃;2)Φ5ΓΔ68小時(shí)蕊?)℃;2)Φ5ΓΔΙ(6小時(shí)蕊?)℃;2)Φ5Γ2按標(biāo)簽時(shí)間規(guī)定蕊?)℃;2)Φ5Γ,、。但就我們的生產(chǎn)流程來看元器件的包裝被打開后無法在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)完成安裝焊接“”,為了元器件具有良好的可焊性及避免吸潮后受高溫發(fā)生爆
8、米花現(xiàn)象需要對(duì)??器件。,,。進(jìn)行烘烤烘烤溫度一般為?(Δ℃相對(duì)濕度落2嘰5Γ!氮?dú)獗Wo(hù)?烘烤時(shí)間見表(表(元器件烘烤時(shí)間表封裝厚度=;:,.濕度敏感等級(jí)烘烤時(shí)間Χ;Κ簇?%6(86??6ΛΔ,)Δ8,6