汽车电子PCBA电路板BGA芯片焊点不良是一个在电子制造过程中常见的问题,它可能由多种原因引起,包括设计、材料、工艺控制等方面的问题。
BGA(Ball Grid Array)是一种表面贴装技术,也被称为球栅阵列封装。它是一种高密度的集成电路封装形式,广泛应用于现代电子产品中。
BGA(球栅阵列封装)焊接不良的现象包括锡球脱落、锡球焊接部位变形、锡球内部存在空洞(BGAVoid)、锡球连锡(BGA Bridge)等。这些问题不仅影响焊接的电气性能,还可能导致产品在后续的高低温循环、高温高湿、振动及跌落测试中失效。
常见失效现象:PCB焊盘上锡不良、PCB爆板分层、PCB过孔异常(开路或阻值增大)、BGA功能不良(枕头效应等)、器件焊点脱落、焊点开裂或腐蚀等等。
常见术语定义:
1. 球栅阵列(BGA):端子凸缘以栅格形式排列于封装底部的表面贴装封装。
2.盲孔:只延伸至印制板一个表面的导通孔。
3.弓曲(整板、在制板或印制板):板子相对于平面的一种形变,可近似地用圆柱形或球面形曲率来表示。如果产品为矩形,板角四点落在一个平面上。
4.凸点(芯片):芯片连接盘或载带上的金属突起部分,以便进行内引线键合。
5.带凸点芯片:带有金属突起部分的半导体芯片,以便进行内引线键合。
BGA焊点连锡——热应力变形的精准狙击
背景:某型号BGA组装过程中存在一定比例的连锡失效,且连锡的位置相对固定。失效比率:0.06%。PCB表面处理方式OSP。
CT扫描分析:失效样品在固定对角线角落位置发现连锡现象,且在此对角线方向上边缘位置焊点间隙(space)明显小于其他方向。
剖面分析:失效样品及正常样品在对角线方向焊点高度都呈现两边低、中间高特征,失效对角线方向变形更加严重,故连锡失效与PCBA焊接过程中变形程度直接相关。
动态翘曲测试:PCBA半成品焊接过程中整体发生凹变形,且失效对角线方向凹变形更为明显,与焊接后实际变形趋势一致。
焊盘及钢网尺寸测量:焊盘及钢网设计合理,符合行业设计要求。
BGA在相对固定位置发生连锡的根本原因:PCBA半成品(第一面回流焊接)焊接过程中在固定对角线方向发生较大程度的凹变形,导致角落位置焊点受挤压而连锡。
锡膏回流焊接产生空洞的原理图