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    典型案例

    混裝BGA焊點開裂不良失效分析

     

    針對某混裝工藝的PCBA上BGA器件發生功能不良,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象,但大部分焊點開裂主要發生在器件端界面。

     

     3. 結果與討論

    由上述測試分析可知,導致失效樣品失效的直接原因為CPU上四周焊點發生開裂,而焊點開裂的原因與兩方面相關:(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層偏厚現象,致使界面機械性能弱化(3)樣品在后續裝配過程中,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,后續可重點減小裝配時的機械應力,并適當的優化工藝曲線來避免失效的發生。

     

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