BGA无铅焊点在跌落冲击载荷下的失效模式与机理

通过PCB组件跌落试验,探究了BGA封装的失效模式和失效机理;分析了焊球中裂纹的产生机理及扩展特点.结果表明,BGA封装失效的主要原因是焊球裂纹和PCB结构性断裂.焊球裂纹主要有两种,分别位于焊球顶部和根部,且产生机理不同.焊球顶部由于重力导致局部钎料不足而使焊球与阻焊膜之间产生间隙,进而形成裂纹;焊球根部则是由于残留助焊剂与焊球和阻焊膜之间存在间隙,在载荷作用下形成裂纹.裂纹的扩展与裂纹源的初始位置、方向及应力情况有关,焊盘与焊球的相对位置对裂纹的扩展有重要影响.

无铅BGA枕头缺陷的研究

BGA枕头焊点的锡膏和锡球完全没有融合成为一体,倒过来看就像头压在枕头上面。介绍了四种有效的检测方法。从设计、材料和工艺三方面分析了枕头缺陷的潜在影响因素。选取PCB玻璃态转化温度、钢网厚度、BGA贴装偏移量和回流焊炉链条速度四个因素进行两水平全因子实验设计,在成功复制枕头缺陷的基础上,分析了各因素的影响作用,得出了链条速度是最显著的影响因素。

有铅焊膏和无铅BGA混装焊点的可靠性探索

目前,无铅器件广泛应用于军用电子产品上,然而很多制造商会将无铅器件进行有铅化处理,这必然会带来其他不可控的因素,最根本的解决办法是通过工艺改进来兼容无铅器件。经过对有铅焊膏焊接无铅BGA的焊接机理进行分析,在设定的回流焊接参数下,使用Sn63Pb37焊膏焊接无铅BGA。混装焊点的X-RAY、金相切片和电镜扫描等质量分析结果显示:混装焊点质量符合要求,在混装焊点和有铅焊点经过500次温度循环试验和振动试验后,二者可靠性相差无几。

跌落碰撞下球栅阵列无铅焊点失效分析

为探究板级跌落碰撞下球栅阵列(BGA)无铅焊点的失效机制,分别进行了3种不同高度下BGA无铅焊点跌落试验和染色试验,分析无铅焊点在跌落碰撞下的失效机制,并与前人结果加以对比.结果表明,在跌落碰撞下,无铅焊点的失效机制为靠近封装一侧的金属间化合物(IMC)界面脆性断裂,BGA无铅焊点失效的根本原因是机械冲击和电路板(PCB)的往复弯曲.