一、案例背景

球柵陣列封裝（英語：BGA、Ball Grid Array，以下簡稱BGA）技術為應用在集成電路上的一種表面黏著封裝技術，此技術常用來永久固定如微處理器之類的的裝置。

BGA焊接失效問題往往直接關系到器件的質量。基于此，下文針對BGA焊接出現開裂問題作出了分析。

二、分析過程

1.外觀分析

說明：一焊點（左）整體開裂（如放大圖所示），另一焊點無異常（右），且二者都呈現向內扭偏的狀態。

2.SEM分析

說明：由于芯片PAD與PCB 焊盤未中心對齊，整體焊球向內扭偏。

失效NG焊點

針對失效焊點的斷面SEM分析，開裂焊點局部圖示如下：

說明：開裂焊點特征是從IMC層開裂，開裂面有契合齒紋，斷面平整。Ni層狀態良好，無腐蝕異常。

良好OK焊點

針對良好焊點的斷面SEM分析，焊點局部圖示如下：

說明：未開裂焊點特征是IMC厚度主要在1μm左右，呈現晶枝狀特征，符合客戶提供標準要求。

3.成分分析

圖譜1：IMC

圖譜2：Ni層

說明：對焊點IMC層的成分分析表明其成分主要為Ni、Cu、Sn，含量比正常。Ni層P含量6.28%，在正常范圍內。

三、分析結果

從上述檢測分析結果判斷， BGA有形成IMC層，焊點斷口平齊，在1.65μm左右，且有契合齒特征，因此可推斷焊點應是在成型后，受到外部應力的作用，導致IMC整體脆斷。同時應力點集中于FPC焊盤側，表明應力可能是由FPC側傳導而來。

注：由于送樣切片樣品（僅兩個焊點）只能顯示一個剖面的狀態，焊點受到何種應力作用需要從原始外觀或者整體斷面上分析斷裂痕跡。

新陽檢測中心有話說：

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審核編輯：湯梓紅