混裝BGA焊點開裂不良失效分析

分類：失效分析案例
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來源：混裝BGA焊點開裂不良失效分析
發(fā)布時間：2024-12-09 16:59:32
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混裝BGA焊點開裂不良失效分析

詳情

針對某混裝工藝的PCBA上BGA器件發(fā)生功能不良，本案例通過CT掃描、切片分析初步確定造成器件功能不良的原因主要為BGA焊點開裂。

1. 案例背景

送檢樣品為某款PCBA板，上面BGA封裝的CPU發(fā)生功能失效，初步懷疑為焊接問題導致。該BGA焊點使用錫膏為有鉛錫膏，BGA值球為無鉛，PCB焊盤為ENIG工藝。

2. 分析方法簡述

通過對器件焊點進行切片分析，如圖2所示，BGA焊點在焊盤端和器件端均存在開裂現(xiàn)象，但大部分焊點開裂主要發(fā)生在器件端界面。

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3. 結(jié)果與討論

由上述測試分析可知，導致失效樣品失效的直接原因為CPU上四周焊點發(fā)生開裂，而焊點開裂的原因與兩方面相關(guān)：（1）焊點上界面存在較多Pb偏析和錫金合金，致使界面機械性能弱化；（2）部分焊點下界面存在富P層偏厚現(xiàn)象，致使界面機械性能弱化（3）樣品在后續(xù)裝配過程中，受較大機械應力。

混裝工藝中，由于為無鉛和有鉛焊料混合封裝，Pb偏析和界面的錫金合金在中不可避免，可通過焊接工藝曲線的控制來減少Pb偏析，界面的錫金合金過多與芯片端焊盤的金層過厚相關(guān)，后續(xù)可重點減小裝配時的機械應力，并適當?shù)膬?yōu)化工藝曲線來避免失效的發(fā)生。

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