BGA焊点的缺陷分析与工艺改进

本文将结合实际工作中的一些体会和经验，就BGA焊点的接收标准，缺陷表现及可靠性等问题展开论述，特别对有有争议的一种缺陷空洞进行较为详细透彻的分析、并提出一些改善BGA焊点质量的工艺改进的建议。     

基于微焦点X射线BGA焊点缺陷检测

BGA封装是是一种高集成的封装方式,其焊点缺陷会影响封装器件性能。为克服全局阈值分割、边缘检测方法对BGA焊点缺陷检测错误率较高的问题,本文提出采用Otsu阈值分割、轮廓提取、边界跟踪方法提取焊点轮廓,并用灰度形态学顶帽操作、直方图拉伸、Blob分析提取焊点气泡轮廓。通过分析BGA焊点缺陷类型及特征,提出基于焊点轮廓、气泡轮廓特征参数的焊点检测与分类算法。试验研究表明该算法较全局阈值、Canny算子焊点缺陷检测的准确率高,能够准确的完成焊点缺陷分类。     

BGA"枕头效应"焊接失效原因

针对BGA的一类典型的焊接失效模式"枕头效应"选取了一个典型案例进行分析,详细介绍了分析的过程以及采用的手段,通过采用X-ray、金相切片、SEM&EDS和工艺模拟等分析手段,获得了导致BGA"枕头效应"产生的主要原因,即锡膏与焊接工艺不兼容造成其焊接不良.同时,以此总结和分析了其他导致此缺陷的原因和应采取的对策.     

与无铅焊接工艺匹配的无铅BGA焊盘设计

BGA——阵列封装技术，因其强大的I／O接口优势、生产工艺简单及封装尺寸的小型化，使其在电子工业界的需求不断增加。原来的锡／铅组装工艺、生产及返工／返修工艺己趋成熟，不再是批量生产瓶颈，可谓“Trouble—free，无麻烦”，然而自2006—7—1，环境立法要求电子生产／设备／材料／工艺转向无铅生产，所以BGA器件封装材料、与之匹配的BGA焊盘设计及PCB组装工艺都要逐步满足无铅需求。     

BGA焊点的缺陷分析与工艺改进

本将结合实际工作中的一些体会和经验，就BGA焊点的接收标准、缺陷表现及可靠性等问题展开论述，特别对有争议的一种缺陷－空洞进行较为详细透彻的分析，并提出一些改善BGA焊点质量的工艺改进的建议。     

BGA焊点可靠性研究综述

随着集成电路封装技术的发展,BGA封装得到了广泛应用,而其焊点可靠性是现代电子封装技术的重要课题。该文介绍了BGA焊点可靠性分析的主要方法,同时对影响焊点可靠性的各因素进行综合分析。并对BGA焊点可靠性发展的前景进行了初步展望。     

BGA无铅焊接不良原因及对策

随着无铅化的逐步推广及实施,电子组装行业已由有铅时代进入了无铅时代,在无铅Process中有些不良的问题被更加突显出来,其中BGA封装元件因其焊点的隐蔽性令后续检查及不良原因的分析带来相当的困挠。本文粗浅的列举了一些BGA常出现的问题及原因对策,希望能够给大家带来一些借鉴作用。     

BGA焊点互连的可靠性

与SOIC、PLCCs或QFPs相比,母板上BGA互连一般在每个设备上有更多焊点,因此出现故障的可能性也随之增大.加上对它检查、返工和维修都比较困难,所以确保成形阵列互连的一致性,以及它们的质量及集成度都很重要.阵列互连的可靠性主要有两方面,首先,阵列焊点互连较传统的外引线互连顺从性要低.顺从性低导致互连在疲劳环境里性能下降.这里的疲劳环境是由温度波动及内部电路开/关造成热应力导致的.另外,在板级装配中,表面安装阵列互连及其应用相对来说才刚刚起步,缺乏性能方面的统计数据。影响焊点长期可靠性的因素主要有以下6点。     

BGA元件组装及质量控制工艺(续)

上接2009年第38卷 第7期第16页 3 BGA元件焊点缺陷及验收标准 IPC-A-610中规定BGA焊点必须光滑、边界清晰,所有焊点的直径、体积、灰度和对比度均一致为合格,面积一致性±10％,同时不允许贴错贴反、不允许脱焊及翘起、不允许出现焊球和空洞等。而实际中标准可以适当放松,如允许BGA焊点相对于焊盘有不超过25％的偏移量,焊料球不能大于相邻最近的两个焊球间距的25％。     

BGA焊点可靠性工艺研究

伴随高密度电子组装技术的发展,BGA(Ball Grid Array)成为高密度、高性能、多功能及高I/O数封装的最佳选择。文章分析了影响BGA焊点可靠性的关键因素,特别提出了减少焊点空洞缺陷和提高剪切强度的主要措施,并通过试验优化出各工艺参数。结果表明:运用优化的工艺参数制作的BGA焊点,焊接空洞以及芯片剪切强度有了明显改善,其中对BGA焊接样品进行150℃、1000h的高温贮存后,焊点的剪切强度完全满足GJB548B-2005的要求。     

球栅阵列器件焊接合格率预测及缺陷分析

应用数理统计结合工艺设计、制造工艺控制参数等因素及Surface Evolver软件仿真技术的方法,建立球栅阵列(BGA)器件焊接合格率的预测模型,运用该模型可以找出影响焊接合格率的制约因素。结合仿真技术模拟焊点形态,可以找出造成焊点缺陷时各参数之间的关系并提出相应的解决方案,从而优化工艺设计及制造工艺控制参数。     

BGA焊点的质量控制

BGA是现代组装技术的新概念,它的出现促进SMT(表面贴装技术)与SMD(表面贴装元器件)的发展和革新,并将成为高密度、高性能、多功能及高I/O数封装的最佳选择.本文结合实际工作中的一些体会和经验,就BGA焊点的接收标准、缺陷表现及可靠性等问题展开论述,特别对有争议的一种缺陷空洞进行较为详细透彻的分析,并提出一些改善BGA焊点质量的工艺改进的建议.     

有铅和无铅BGA混装工艺研究

分析比对了有铅和无铅两种焊料的不同温度特性。针对军工产品经常面对的有铅和无铅BGA同时组装在一块印制板上的情况,提出了有铅和无铅BGA混合组装的工艺难点。通过工艺试验列举了混合组装中各个环节所应注意的要点,强调要加强过程控制。最后利用各种可靠性试验和分析证明了混合组装焊点的可靠性。     

球栅阵列封装中SnPb焊点的应力应变分析

基于SnPb焊料的统一粘塑性Anand本构模型,运用ANSYS有限元软件分析了球栅阵列封装中复合SnPb焊点在热循环过程中的应力、应变的分布,观察到SnPb焊料的蠕变行为和应力松弛现象,结果证明:外侧焊点经受的应力、应变范围比内侧焊点大;焊点的最高应力区域出现在Sn60Pb40焊料的最外缘处,最高应变区域出现在Pb90Sn10焊料与UBM层接触面的最上缘处.     

无铅波峰焊不锈钢锡炉叶轮和喷嘴溶蚀失效分析

常用无铅钎料熔点的升高以及Sn含量的增加使得300系列不锈钢在使用几个月之后就会出现溶蚀现象。Fe-Sn金属间化合物的生长行为特点以及叶轮、喷嘴接触钎料的特点决定了材料表面的溶蚀形貌特征。     

BGA 再流焊技术

随着科学技术的飞速发展,电子器件封装的小型化技术也得到很大的提高,元器件的组装密度越来越高。IC封装向着集成化、高性能化、多引线、面阵列端子型封装和裸芯片组装方向发展,这已经远远超出传统电路的SMT组装技术。本文着重从BGA器件的封装形式、再流焊技术以及检测三方面进行详细讨论。     

无铅BGA封装可靠性的力学试验与分析

着重研究了机械冲击和应力对无铅BGA封装焊点可靠性的影响,介绍了BGA封装的可靠性力学试验(跌落、弯曲试验)及其分析方法.通过对力学试验中失效焊点的分析以及借助ANSYS模拟工具,找出引起失效的根本原因,为开发性能更好、高可靠性的无铅材料、改进无铅工艺提供依据.