BGA不良分析、改善报告.pdf

BGA不良分析、改善报告 华阳通用SMT部：史泓基 2010.10 目录 一.概述 跳转 二.BGA上线质量情况简介 跳转 三.导致BGA不良的各种原因分析、以及 对应预防措施 跳转 四.典型不良案例分析 跳转 五.双面BGA设计注意事项 一.概述 当前BGA （Ball Grid Array球栅阵列封装)在电子产品中已有广 泛的应用，在我司实际生产应用中，由于物料不良、制程管控、 返修难度高等因素，导致BGA器件失效率高，严重影响产品质 量，甚至影响我司高端产品开发进度。如何提升BGA质量，已经 成为当前PCBA质量改进中首要课题。 本文主要针对BGA失效原因及质量提升方法进行分析，并提供相 应失效原因的解决办法，为提高含BGA元件PCBA合格率提供技 术参考。希望能为公司当前在生产制造含BGA产品中遇到的问 题，提供帮助。 BGA有不同类型，不同类型的BGA有不同的特点，只有 深入了解不同类型BGA的优缺点，才能更好地制定满 足BGA制程要求的工艺，才能更好地实现BGA的良好装 配，降低BGA的制程成本。 BGA通常分为三类，每类BGA都有自己独特的特点和优 缺点： 1、PBGA （PLASTIC BALL GRID ARRAY）塑料封装BGA 其优点是： ①和环氧树脂电路板热匹配好。 ②焊球参与了回流焊接时焊点的形成，对焊球要求宽 松。 ③贴装时可以通过封装体边缘对中。 ④成本低。 ⑤电性能好。 其缺点是：对湿气敏感以及焊球面阵的密度比CBGA 低 2、CBGA （CERAMIC BGA ）陶瓷封装BGA 其优点是： ①封装组件的可靠性高。 ②共面性好，焊点形成容易，但焊点不平行度交差。 ③对湿气不敏感。 ④封装密度高。 其缺点是： ①由于热膨胀系数不同，和环氧板的热匹配差，焊点 疲劳是主要的失效形式。 ②焊球在封装体边缘对准困难。 ③封装成本高。 3、TBGA （TAPE BGA ）带载BGA 其优点是： ①尽管在芯片连接中局部存在应力，当总体上同环氧 板的热匹配较好。 ②贴装是可以通过封装体边缘对准。 ③是最为经济的封装形式。 其缺点是： ①对湿气敏感。 ②对热敏感。 ③不同材料的多元回合对可靠性产生不利的影响。 返回 二.BGA上线质量情况简介 统计数据查阅附件： BGA质量改善跟踪 统计 从统计情况看： 1.试产机型BGA不良率：12.9%； 2.量产机型BGA不良率：0.85% 3.PCB板不同供应商之间存在差异； 4.OSP工艺直通率高于ENIG工艺； 对BGA不良原因，我公司对BGA焊接不良原因分析较 少，缺乏必要的分析工具和材料。以下是赛宝实验室 提供数据： BGA开裂占： 19% （BGA本身可焊性） PCB上锡不良：17% （PCB焊盘氧化、污染、分层、漏 电、腐蚀等） 焊点开裂占： 16% （贴装工艺、热撕裂、空洞、虚焊、 其他原因如：ESD、MSD、设计等等占48% 返回 三.导致BGA不良的各种原因分析、以及对 应预防措施 导致BGA不良的原因较多，根据前面的数据统 计，主要影响因素依次是： 1.物料来料质量（BGA物料、 PCB板、锡膏）、储 存环境 2. SMT制程控制 3.PCB pad设计 4.人员操作、ESD等其他因素 返回