No. 026BGA熱重熔斷裂

案 例 2

在中低檔的電子產(chǎn)品中，仍然廣泛采用再流焊和波峰焊雙面混裝的工藝路線。由于波峰焊工藝帶來的對 PCBA 組件的瞬時溫度沖擊以及局部熱應(yīng)力問題，給BGA的應(yīng)用帶來了一定的質(zhì)量和可靠性問題。

在本案例中，發(fā)現(xiàn)T面的BGA 封裝經(jīng)歷了波峰焊工藝之后，在可靠性測試中出現(xiàn)了較多的早期失效—大多數(shù)焊點從封裝側(cè)的焊點界面斷裂，而且斷口平整，如圖2-74所示。

圖2-74 BGA波峰熱重熔斷裂

原 因

熱壓焊所致（元件剛好位于熱壓焊位置下)，此現(xiàn)象完全符合“部分重熔、混合組織形態(tài)”說。通過分析，發(fā)現(xiàn)斷裂的焊點多為距離過孔較遠的焊點，這些焊點，波峰焊時溫度較低未發(fā)生重熔,而其周圍焊點發(fā)生全部或者局部重熔。

在波峰焊過程中，由于熱沖擊和局部熱效應(yīng)的影響，BGA器件及PCB產(chǎn)生局部變形并產(chǎn)生應(yīng)力，由于多數(shù)焊點重熔具備自由伸縮能力，因此所有應(yīng)力加載于個別未重熔焊點，導(dǎo)致該焊點出現(xiàn)裂紋萌生或開焊。

在本案例中，發(fā)現(xiàn)斷裂焊點的組織基本正常，斷裂分離界面為IMC和SnPb焊點之間，但是焊點和PCB側(cè)焊盤連接正常，靠近PCB側(cè)焊盤的組織出現(xiàn)輕微的粗化現(xiàn)象,這是因為這些焊點出現(xiàn)了明顯的局部重熔的形貌,如圖2-75所示。

案 例

詳細參見劉桑等《波峰焊條件下 BGA 焊點界面斷裂失效機理研究》，EMChina，2007年8月,22—26。

對 策

對可靠性要求高的產(chǎn)品，盡可能不采用“B面SMT+T面SMT+B面波峰焊”工藝。



審核編輯：劉清