球柵陣列(bga)封裝器件與檢測技術(shù)、bga器件及其焊點的質(zhì)量控制、bga中的空洞-wenkub
2022-11-25 16:40:22 本頁面
【正文】 件與焊料的界面處或器件與 PCB 板中間位置 “切換片 ”，通過這些 “切片 ”的測量結(jié)果處理，綜合可以得到 BGA 焊點的三維檢測結(jié)果 ⑤ 。 (2)BGA 器件組裝焊點的檢查 由于 BGA 封裝器件的焊點都隱藏在器件體下方，傳統(tǒng)的 SMT 焊點檢測方法已經(jīng)滿足不了 BGA 焊點的 檢測要求。在轉(zhuǎn)換期間，焊料球可能會掉下、錯位或粘在一起等，轉(zhuǎn)換焊球是用共晶釬料 W(Sb)：W(Pb)＝ 63： 37 焊到 BGA 上；也可采用絲網(wǎng)印刷將共晶焊膏印刷到BG 入基板上，再經(jīng)過再流焊形成焊球，如圖 l 所示，這種方法可 能會引起焊球丟失、焊球過小、焊球過大、焊球橋連以及焊球缺損等，如圖 2 所示，但這些缺陷可以進行返修。 BGA 返修工作站的問世解決了 BGA 器件更換及返修問題；多 I／ O 時的布線問題，采用多層板技術(shù)也得到解決；隨著 BGA 技術(shù)的不斷發(fā)展，其成本也得到大幅度降低，預(yù)計不久， BGA 封裝價格大約是每針 0． 01$② ；通過 BGA器件本身設(shè)計以及組裝設(shè)計的考慮，可以解決可靠性問題， BGA 焊點的長期可靠性模型的建立以及熱循環(huán)試驗正在進行之中，預(yù)計不久的將來， BGA 焊點的熱 循環(huán)壽命可達到 7000 次 ③ 。 l BGA 封裝的特點 BGA 是 “球柵陣列 ”英文 Ball Grid Array 的縮寫，其引出端為球或柱狀合金，并矩陣狀分布于封裝體的底面，改變了引出端分布于封裝體兩側(cè)或四周的形式。球柵陣列 (BGA)封裝器件與檢測技術(shù) ................................................... 1 BGA 器件及其焊點的質(zhì)量控制 ............................................................. 6 BGA 中的空洞 ...................................................................................... 18 球柵陣列 (BGA)封裝器件與檢測技術(shù) 日新月異的電子產(chǎn)品，大到航空、航天裝置，小到便攜式電腦、移動電話，都有一個共同的發(fā)展方向，即向更加小型化、輕量化、強功能、快速度、高可靠性方向發(fā)展，這就使得半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)展到高密度組裝的新水平。這種封裝形式與細(xì)間距 QFP 相比，具有下列優(yōu)點： (1)具有更多的 I／ O； (2)易于組裝； (3)自感和互感?。?(4)具有多 I／ O，小體積。 下面就 BGA 封裝的檢測問題作一討論。 對 BGA 器件進行檢查，主要是檢查焊球是否丟失或變形，對于有缺陷的器件則放到處理盤上。采用光學(xué)檢查只能檢查到 BGA 器件四周邊緣的焊點情況，如圖 3 所示；而電性能測試，只能檢測焊點連接的通、斷情況，即只能檢測開路和短路，不能有效地區(qū)別焊點缺陷；自動激光檢測 系統(tǒng)可以測量器件貼裝前焊膏的沉積情況，也不能檢查 BGA 焊點缺陷；國外有研究表明聲學(xué)顯檢查聚酰亞胺和陶瓷封裝的 BGA 焊點，而不能檢測用 BT 樹脂材料封裝的 BGA 焊點，因為聲波難以傳播到焊點區(qū)域 ④ 。 BGA 組裝焊點的缺陷主要有：講授 (如圖 4 所示 )、開路、焊料不足、焊料球、氣孔、移位等。 可見，斷層剖面 X 光檢測 BGA 焊點是十分有效的，它對焊點結(jié)構(gòu)進行了定量測量。這種方法對 X 光影像的識別能力要求非常高，檢測準(zhǔn)確率受到影響。 3． 3 在 BGA 組裝技術(shù)中，解決檢測問題，將會為提高 BGA 焊點的長期可靠性打下堅實的基礎(chǔ)。要達到達一目標(biāo)，就必須在生產(chǎn)工藝、元器件方面著手進行深入研究。 1 BGA 技術(shù)簡介 BGA 技術(shù)的研究始于 60 年代，最早被美國 IBM 公司采用，但一直到 90 年代初， BGA 才真正進入實用化的階段。 精細(xì)間距器件的局限性在于細(xì)引線易彎曲、質(zhì)脆而易斷，對于引線間的共平面度和貼裝精度的要求很高。 BGA 器件的結(jié)構(gòu)可按焊點形狀分為兩類： 球形焊點和校狀焊點。 BGA技術(shù)的出現(xiàn)是 IC器件從四邊引線封裝到陣列焊點封裝的一大進步，它實現(xiàn)了器件更小、引線更多，以及優(yōu)良的電性 能，另外還有一些超過常規(guī)組裝技術(shù)的性能優(yōu)勢。 綜上所述， BGA 器件的性能和組裝優(yōu)于常規(guī)的元器件，但是許多生產(chǎn)廠家仍然不愿意投資開發(fā)大批量生產(chǎn) BGA 器件的能力。 滿足對 BGA 器件電子測試的評定要求是一項極具挑戰(zhàn)性的技術(shù)，因為在 BGA 器件下面選定溯試點是困難的。對其相關(guān)界 面的仔細(xì)研究能夠減少測試點和提高測試的準(zhǔn)確性，但是這要求增加管芯級電路以提供所需的測試電路。 3 BGA 器件檢測方式的探索 測試 BGA 器件連接點的物理特性和確定如何才能始終如一地在裝配工藝過程中形成可靠連接的能力，在開始進行工藝過程研究期間顯得特別的重要。在 BGA 器件生產(chǎn)好以后，大量的測試對于組裝過程控制而言仍然是關(guān)鍵，但是可以考慮降低檢查的深入程度。在不可拆 (noncollapsible) BGA 器件中，由于前置焊球的緣故，也會出現(xiàn) “陰影 ”現(xiàn)象。 僅有橫截面 X 射線檢測技術(shù)，例如 :X 射線分層法，能夠克服上述條件的制約。 根據(jù) BGA 連接點的常規(guī)結(jié)構(gòu)，在每個橫截面 X 射線圖像 “切片 ”內(nèi)，具體連接點的特征被進行分離并予于以測量，從而提供定量的統(tǒng)計工藝控制 (SPC)測量， SPC 測量能夠用于追蹤過程偏移，以及將其特征歸入對應(yīng)的缺陷范疇。 ② 焊接點半徑 焊接點半徑測量表明在特定層面上焊接點中焊料的相應(yīng)數(shù)量，在焊盤層的半徑測量表明在 焊劑漏印 (PasteScreening)工藝過程中以及因焊盤污染所產(chǎn)生的任何變化，在球?qū)?(ball level) 的半徑測量表明跨越元器件或者印刷電路板的焊接點共面性問題。掌握了這些在 BGA 組裝過程中
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1