BGA 制程与不良分析流程

CSCorporationBGA製程與不良分析流程PDF文件使用pdfFactory试用版本创建ÿÿ·由於不帶引腳而可實現小型化,縮小了著裝區,而且不必擔心引腳彎曲,較好處理。·由於電極部分不在Package外圍,而在底部,可加大腳距。·接合點距離縮短,提高了電氣特性。·由於在基板上著裝元件,可使Package薄型化。·散熱通孔等的作用提高了散熱特性。BGA的優點PDF文件使用pdfFactory试用版本创建ÿÿ結構:PDF文件使用pdfFactory试用版本创建ÿÿ製造流程:PDF文件使用pdfFactory试用版本创建ÿÿ錫球生成方式:1.SolderPrinting:2.SolderPrinting(FluxorSolderPaste)+PickandPlace:+SolderpasteorFluxReflowReflowsubstratesubstratePDF文件使用pdfFactory试用版本创建(ForCSP&Flip-Chip&Micro-BGA)CSP:moldingarea/chiparea1.4FlipChip:nomolding(onlychip)PDF文件使用pdfFactory试用版本创建:UnderBumpMetalPDF文件使用pdfFactory试用版本创建(((材料種類計算方式(以63Sn/37Pb為例):1.先量取BGABallLand的面積.2.查取Tin/Lead合金的Shear常數值(shearconstantperunitarea)**kShearstrengthof63%Sn/37%Pb=426.06kgf/cm23.Shear強度=Kshearstrength*Ballland/pad面積比範例:a).BallLand/PadArea=.0011044cm2b).KShearstrength=426.06kgf/cm2Shear強度(最小值)=426.06kgf/cm2*0.0011cm2=0.470kgfor470gramfFA=ELL=StressPDF文件使用pdfFactory试用版本创建ÿÿÿ–Solderballfractureatorabovethesurfaceofthesoldermask;Mode#2PadLift–Solderpadliftswithsolderball;Mode#4Intermetallic–Thebreakisattheintermetallicdiffusionlayer.Averythinandrelativelysmoothlayerofsolderremainsonthepad;Acceptablefailuremodesare:Mode#1&Mode#2;Mode#4,canbeallowedifacceptableshearforceismetwiththatballshear.BallShearPadLiftIMCbreakBallShearTest的分析標準(JESD22-B117)PDF文件使用pdfFactory试用版本创建(ÿÿ–Thisisduetolackofsolderwetting.Thepadisnotcompletelycoveredbysolderandthetopsurfaceofthepadplatingisexposed;Mode#5ShearAboveCenterofBall–Thesheartoolcutsoffthetop(abovethecenterline)ofthesolderball.ThisisaSetuperror;Mode#6Interference–Thesheartoolcutsintothesubstrate,adjacentsolderballsorisoffcenterballposition.ThisisaSetuperror;IMCbreakBallShearcenterlinecenterlineUnacceptablefailuremodesare:Mode#3&Mode#5&Mode#6;PDF文件使用pdfFactory试用版本创建(ÿ(ÿ防潮標準/烘烤設定24小時150ºC烘烤48小時125ºC的烘烤2a~5a級≤4﹒0MM11~24小時150ºC烘烤23~48小時125ºC的烘烤2a~5a級≤2﹒0MM;4~14小時150ºC烘烤8~28小時125ºC的烘烤2a~5a級≤1﹒4MM條件(任選)使用級別包裝厚度2.拆封後超過防潮設定,建議之烘烤條件:1.防潮標準:參考資料來源:JSTD-020A&JSTD-033PDF文件使用pdfFactory试用版本创建ÿÿ濕度指示卡:2.包裝方式:(真空包裝)干燥劑濕度指示卡真空包裝時需放入干燥劑及濕度指示卡使用拆封後需檢驗濕度指示卡是否有受潮之情況,如受潮則需先烘烤後上線PDF文件使用pdfFactory试用版本创建ÿÿ=ViapadonpackageB=LandpadonPCB1.A&B的尺寸相同時BGA的焊接可靠度較高2.設計規範A/B=0.8~1.2PDF文件使用pdfFactory试用版本创建ÿÿ(VH)Diameter0.6500.6100.6100.6100.6500.6500.6100.6100.6100.510ViaLand(VL)Diameter0.9000.7000.7000.7000.9000.9000.7000.7000.7000.560DistanceBetweenViaandLand(D)0.2030.1300.1300.1300.2030.2030.1300.1300.1300.130LineWidthBetweenViaandLand(W)1.2701.0001.0001.0001.2701.2701.0001.0001.0000.800Solder(Ball)LandPitch(e)0.6600.6000.6000.6000.6600.6600.5000.5000.5000.440OpeninginSolderMask(M)Diameter0.5600.5000.5000.5000.5600.5600.4000.4000.4000.330SolderLand(L)Diameter0.6100.5800.5800.5800.6100.6100.4500.4500.4500.350ComponentLandPadDiameter(SMD)DWLMVLVHMaskOpeningOutsideofLandePDF文件使用pdfFactory试用版本创建在過爐後會有微量板翹情況,應加大BGA週圍PAD的開孔(錫量),預防因為此現象所導致的空焊不良PDF文件使用pdfFactory试用版本创建(((置件精度的最大要求BGAorCSPPCBMaximumMisalignment最大的置件精度要求需小於等於一半的PCBpad尺寸置件精度≤2PCB(pad)ØØPDF文件使用pdfFactory试用版本创建~6度PDF文件使用pdfFactory试用版本创建ÿÿ°C/sec;(不可3°C/sec)2.140°C~170°C間需保持60~120sec3.183°C以上時間需保持90~110sec4.底部最高溫度需220°C5.冷卻斜率需3°C/sec(最大)建議的BGAReflowProfile條件:PDF文件使用pdfFactory试用版本创建ÿÿ试用版本创建(ÿÿ掉球:錫球與BGAsubstrate間焊接不良所引起,其錫柱會變為球形或頂部產生平面C1.PCBpad氧化2.PCBpad遭手指印或其他有機物/外物等污染1.PCBpad抗焊2.PCB與BGA焊接後無IMC層B1.Profile最高溫度小於190deg.C1.錫未溶/冷焊:錫膏未達焊接熔點2.焊接表面粗糙或暗黑色澤3.焊接錫面出現錫顆粒(癩痢頭)A發生原因不良圖示不良模式敘述項目NeckingRoughsurfaceBGA常見的不良模式PDF文件使用pdfFactory试用版本创建ÿÿ爆米花效應(popcorn)F1.外力造成2.熱應力造成BGA變形3.Pad設計不搭配4.Void過多1.錫裂a).從BGA處b).從PCB處E1.供應商製程疏失2.Ballsheartest時掉球3.Flux殘留於ballpad1.缺球或錫球尺寸較小D發生原因不良圖示不良模式敘述項目Pop-corneffectduetomoistureBGA常見的不良模式PDF文件使用pdfFactory试用版本创建ÿÿ