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BGA的焊点检查中在什么位置能发现空洞呢?什么位置能发现?

时间:2014-05-22 14:26:20 来源:鼎华科技 点击: 2421次

  在BGA的焊点检查中在什么位置能发现空洞呢? BGA的焊球可以分为三个层,一个是组件层(靠近BGA组件的基板),一个是焊盘层(靠近PCB的基板),再有一个就是焊球的中间层。根据不同的情况,空洞可以发生在这三个层中的任何一个层。

    空洞是什么时候出现的呢?BGA焊接球中可能本身在焊接前就带有空洞,这样在再流焊过程完成后就形成了空洞。这可能是由于焊球制作工艺中就引入了空洞,或是PCB表面涂覆的焊膏材料的问题导致的。另外电路板的设计也是形成空洞的一个主要原因。例如,把过孔设计在焊盘的下面,在焊接的过程中,外界的空气通过过孔进入熔溶状态的焊球,焊接完成冷却后焊球中就会留下空洞。

    焊盘层中发生的空洞可能是由于焊盘上面印刷的焊膏中的助焊剂在再流焊接过程中挥发,气体从熔溶的焊料中逸出,冷却后就形成了空洞。焊盘的镀层不好或焊盘表面有污染都可能是在焊盘层出现空洞的原因。

    通常发现空洞机率最多的位置是在组件层,也就是焊球的中央到BGA基板之间的部分。这有可能是因为PCB上面BGA的焊盘在再流焊接的过程中,存在有空气气泡和挥发的助焊剂气体,当BGA的共晶焊球与所施加的焊膏在再流焊过程中熔为一体时形成空洞。如果再流温度曲线在再流区时间不够长,空气气泡和助焊剂中挥发的气体来不及逸出,熔溶的焊料已经进入冷却区变为固态,便形成了空洞。所以,再流温度曲线是形成空洞的种原因。共晶焊料63Sn37PbBGA最易出现空洞,  而成分为10Sn90Pb的非共晶高熔点焊球的BGA,熔点为302,一般基本上没有空洞,这是因为在焊膏熔化的再流焊接过程中BGA上的焊球不熔化。

空洞的接收标准

    空洞中的气体存在可能会在热循环过程中产生收缩和膨胀的应力作用空洞存在的地方便会成为应力集中点,并有可能成为产生应力裂纹的根本原因。

    IPC-7095中规定空洞的接收/拒收标准主要考虑两点:就是空洞的位置及尺寸。空洞不论是存在什么位置,是在焊料球中间或是在焊盘层或组件层,视空洞尺寸及数量不同都会造成质量和可靠性的影响。焊球内部允许有小尺寸的焊球存在。空洞所占空间与焊球空间的比例可以按如下方法计算:例如空洞的直径是焊球直径的50%,那么空洞所占的面积是焊球的面积的25%。lPC标准规定的接收标准为:焊盘层的空洞不能大于10%的焊球面积,也即空洞的直径不能超过30%的焊球直径。当焊盘层空洞的面积超过焊球面积的25%时,就视为一种缺陷,这时空洞的存在会对焊点的机械或电的可靠性造成隐患。在焊盘层空洞的面积在1O%~25%的焊球面积时,应着力改进工艺,消除或减少空洞。

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