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混装BGA焊点开裂-焊接不良技术分析

2017-8-12 12:46| 发布者: ptmanager| 查看: 339| 评论: 0|来自: 今日头条

摘要: 针对某混装工艺的PCBA上BGA器件发生功能不良,本文通过CT扫描、切片分析初步确定造成器件功能不良的原因主要为BGA焊点开裂,后续通过进一步理化分析和结构分析发现更多原因。

  送检样品为某款PCBA板上面BGA封装的CPU发生功能失效,初步怀疑为焊接问题导致。该BGA焊点使用锡膏为有铅锡膏,BGA植球为无铅,PCB焊盘为ENIG工艺。

BGA焊点开裂-分析方法简述

  通过对器件焊点进行切片分析,如图2所示,BGA焊点在焊盘端和器件端均存在开裂现象,但大部分焊点开裂主要发生在器件端界面。


BGA焊点开裂-焊点切片

BGA焊点开裂-失效焊点

BGA焊点开裂-NG样品外观图片

BGA焊点开裂-结果与讨论

  由上述测试分析可知,导致失效样品失效的直接原因为CPU上四周焊点开裂,而焊点开裂的原因与以下几方面相关:

  1、焊点上界面存在较多Pb偏析和锡金合金,致使界面机械性能弱化;

  2、部分焊点下界面存在富P层偏厚现象,致使界面机械性能弱化;

  3、样品在后续装配过程中,受较大机械应力。

  混装工艺中,由于为无铅和有铅焊料混合封装,Pb偏析和界面的锡金合金在中不可避免,可通过焊接工艺曲线的控制来减少Pb偏析,界面的锡金合金过多与芯片端焊盘的金层过厚相关,后续可重点减小装配时的机械应力,并适当的优化工艺曲线来避免失效的发生。

  至此,混装BGA焊点开裂,焊接不良技术分析结束。


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