Effects of microstructural evolution and intermetallic layer growth on shear strength of ball-grid-array Sn-Cu solder joints

The shear strength of ball-grid-array (BGA) solder joints on Cu bond pads was studied for Sn-Cu solder containing 0, 1.5, and 2.5 wt.% Cu, focusing on the effect of the microstructural changes of the bulk solder and the growth of intermetallic (IMC) layers during soldering at 270°C and aging at 150°C. The Cu additions in Sn solder enhanced both the IMC layer growth and the solder/IMC interface roughness during soldering but had insignificant effects during aging. Rapid Cu dissolution from the pad during reflow soldering resulted in a fine dispersion of Cu₆Sn₅ particles throughout the bulk solder in as-soldered joints even for the case of pure Sn solder, giving rise to a precipitation hardening of the bulk solder. The increased strength of the bulk solder caused the fracture mode of as-soldered joints to shift from the bulk solder to the solder/IMC layer as the IMC layer grew over a critical thickness about 1.2 m for all solders. The bulk solder strength decreased rapidly as the fine Cu₆Sn₅ precipitates coarsened during aging. As a consequence, regardless of the IMC layer thickness and the Cu content of the solders, the shear strength of BGA solder joints degraded significantly after 1 day of aging at 150°C and the shear fracture of aged joints occurred in the bulk solder. This suggests that small additions of Cu in Sn-based solders have an insignificant effect on the shear strength of BGA solderjoints, especially during system use at high temperatures.     

完善组装工艺与实施统计过程控制(SPC)

本文主要说明了X射线分层摄影法的在线检测，统计过程控制（SPC）在BGA装配中的应用，并通过BGA定位、制程能力、焊料桥接、焊料开路、焊料短路和把SPC应用于BGA，进一步简术了装配工艺与履行统计过程控制的关系。     

采用氮气氛保护的再流焊接技术

叙述了先进再流焊接技术的新发展,描述了提高BGA再流焊接效果的工艺要点,优化倒装芯片再流焊接和固化的新方法。最后,讲述了先进的降低氮消耗量的方法即:通过最大限度地提高潜在收益,以促进再流焊接技术的发展,以此来满足装配厂商的需要。     

BGA无铅焊点零空洞缺陷控制研究

在无铅BGA封装工艺过程中,通过不同组分的BGA焊球合金与焊膏合金组合焊接、焊膏助焊剂活性剂不同配比及其不同再流焊接条件等实验,对焊料合金和助焊剂配比、再流焊接峰值温度、再流保温时间等参数变化,以降低BGA焊点空洞缺陷进行了研究。结果表明选用相同或相似的BGA焊球和焊膏合金组合焊接、选用活性强的焊膏、选择焊接保温时间较长均有助于降低BGA焊点空洞缺陷产生的几率和空洞面积,BGA焊点最佳再流焊接峰值温度为240℃,当峰值温度设置为250℃时,BGA焊点产生空洞缺陷几率会比240℃高出25%～30%。     

高集成小型化中频滤波组件设计与实现

为满足雷达接收机中频滤波器组集成滤波器数量多、集成度高的需求,文中采用三维集成技术,设计了一种小型化LC滤波器电路,并对三维LC滤波器在组件中的应用和集成工艺进行分析和研究.三维LC滤波器采用两个基板,利用三维集成工艺和BGA技术实现两个基板的三维集成组装.将电容元件置于底层基板可实现高密度布局,将电感元件置于顶层基板...     

一种毫米波BGA封装低成本测试方法

提出一种可应用于毫米波BGA(Ball Grid Array)封装器件的低成本无损测试方法.该测试方案主要由毛纽扣及两块单层基板组成.其中,毛纽扣作为封装焊球与基板之间的垂直互联媒介,实现信号传输.同时,毛纽扣具有较小的弹性接触力,在测试过程中能够保护焊球不受损伤.毛纽扣与基板形成的介质填充类同轴结构和基板上的高低阻抗...     

PCBA结构参数与振动谱型对BGA焊点疲劳寿命的影响

为获得印制电路板组件(PCBA)的板厚、芯片布局等结构参数和随机振动谱型(功率谱密度,PSD)变化对球栅阵列(BGA)封装芯片焊点振动疲劳寿命的影响,利用HYPERMESH软件建立了带BGA封装芯片的PCBA三维有限元网格模型,并采用ANSYS软件对PCBA有限元模型进行了随机振动响应分析。结果表明,随着PCB厚度增加,BGA焊点振动疲劳寿命呈现明显提升的趋势,当PCB厚度由1.2 mm增加到2.2 mm时,BGA焊点振动疲劳寿命N由45363大幅增加到557386;合理的芯片安装间距能够明显增加焊点振动疲劳寿命,特别是当芯片安装在靠近固定约束并处于两个约束对称中间位置时;当PCBA的第一阶固有频率位于随机振动谱最大幅值对应的频率区间时,BGA焊点的振动疲劳寿命会明显降低。     

BGA／CSP和倒装焊芯片面积阵列封装技术

随着表面安装技术的迅速发展,新的封装技术不断出现,面积阵列封装技术成了现代封装的热门话题,而BGA／CSP和倒装焊芯片（F1iPChip）是面积阵列封装主流类型。BGA／CSP和倒装焊芯片的出现,适应了表面安装技术的需要,解决了高密度、高性能、多功能及高I／O数应用的封装难题。本文介绍了BGA／CSP和倒装焊芯片的封装理论和技术优势及制造流程,并阐述了植球机的基本构成和工作原理。     

基于点模式匹配的BGA芯片视觉检测与定位算法及其实现

点模式匹配是视觉测量中的一种新方法;针对贴片机生产中BGA芯片的图像识别对中问题,系统地介绍了BGA的视觉检测任务,提出了基于点模式匹配的快速定位算法;该算法针对BGA焊球分布特点,对传统点模式匹配算法进行优化,大大减少了运算量;现场实际运行结果表明该算法的速度和精度都能满足实际生产的需要,并具有较强的鲁棒性。     

多芯片整合封测技术(2)——多芯片模块(MCM)的美丽与哀愁

多芯片的出现同时也给封测技术的发展提出了新的挑战,针对这一点,本文详论了芯片封装的发展过程,以及各种封装的优缺点及其所需解决的问题.