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[讨论] BGA气泡原因

wfytapv 发表于 2010-10-14 12:06:13 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 中国浙江温州

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现出现怪现象:bga球内有巨大气泡,像吹气球一样将锡球吹大,直至锡球桥联", y2 p, H$ g: l  |6 l2 U
PCB是OSP覆层,BGA Pad上有过孔, 过孔内没有填充,但其内气体不至于产生直径有0.6MM大的气泡., Q4 t, M5 e: E8 c' v
BGA为0.65MM球径,无铅制程,发生率
1%
( C; o& h/ g, h9 g, N% v+ u' {6 w8 N望有相关经历者能指点一二.* P9 O" q* ^5 s. S
回答1:
1.确认锡膏回温4h,在0-10度冷藏
9 K1 x4 w8 \% A" s7 |0 L2.确认PCB没有潮湿% I& D+ t" Y) M* D5 y
3.确认BAG没有受潮,在真空包装是好的
8 L$ ^' S) B4 }+ Y4.确认回焊炉预热区设置没有问题,导致暴锡." c: v, g  F  M% P0 p
我觉得如果排除以上问题,就不会出现你说的气泡了吧,如果还有,可以发贴,谢谢
回答2:
我不认为是锡膏的问题,
3 X; C# l7 P. Z. A) z) H- j因为气泡太大了,一般的吸湿不可能造成
0 P4 o( \/ }: K4 v2 z. }" Q
而且破坏实验观察,气泡产生于锡球中心,空穴体积几乎和锡球一样大,PAD 中心有过孔,没有填充
) J0 A2 z$ C/ f1 @" b  ~9 @( S8 t是不是PCB的制程问题呢?
回答3:
1.“BGA球内有巨大气泡,像吹气球一样将锡球吹大,直至锡球桥联”; a' {; ]' d. Z& M' V) K% W
  
+ q. j8 X) L# D, M
根据这种现象应该是BGA受潮导致
1 C8 O$ r, C6 o2 Y2. 也可能是PCB 受潮,产生气泡' T5 q1 B! v/ H7 [
  6 [6 j$ z" t5 `- P7 e$ M
根据以上状况应该对PCB及BGA进行烘烤,再生产观察& o8 [( d+ `7 J/ {$ u2 H
3. 炉温曲线是否正常,* b0 o, Q3 b' ^" G" B  Y
4. 如果就针对短路而言,要看钢板开孔及厚度是否合理(刚网厚度0.12MM应该可以)9 N3 o, A6 P2 `
  2 ~- M: {5 ^& F" t9 r1 }
也可能是BGA本身短路(这种情况很少见)
回答4:
感谢几位大虾的意见,( O8 |& v2 @; G/ k, _) S  V3 t. X
SMT部分包括锡膏炉温PCB BGA烘烤等都有试验, 甚至重新开了一张钢网, 以减少锡膏印刷量
,& P4 Y+ x# \( m3 p- T- y! y% a
BGA桥接现象有所减少, 但BGA内仍有很大的气泡, 本人认为主要问题不在SMT工艺,应该为PCB问题

* n6 J4 L2 J  z' h/ u原因有下:
7 R. K. L& F7 ~1 e& W  1、做破坏性实验, 撬了一颗有气泡且桥联严重的BGA用高倍立体显微镜观察,发现有气泡的BGA球体如同灯
  E, c- b3 L3 {5 p2 n% u笼一样是中空的(十分罕见,要知道那可是实心人锡球被吹起来的啊)

9 n; I* x/ Q* J( [  2、 再看PCB上PAD焊盘,凡是有气泡的都是中间有盲孔的,PCB为6层板,盲孔只打到第二层,但是发生问题的PAD 盲孔下的铜箔有偏移, 所以盲孔与基材间就有了未封闭的气孔,
2 m% J' m! G; \+ J; O+ Q4 G  3、推测在回焊炉高温下PCB内部气体从盲孔壁上的破孔内“吹入”已溶融的BGA内部, 将BGA吹成灯笼状  I, e3 B% ]$ Y9 N0 D
  对PCB进行显微镜检查,的确发现有1%的基板BGA PAD上盲孔有破孔,有实验5片全部形成气泡
* v4 O; w! w8 p现与PCB生产厂商(某大厂哟)联络, 要求厂商解释,结果下周报告,(厂商目前也不承认)
! q% p4 F! U# }4 r" Y  以上目前还是推测,听起来有点离奇,可是如果您看过图片可能就会认为我说的也不是瞎猜,
回答5:
增加预热时间,降低升温斜率就没事了。这样可以减少助焊剂和气泡的膨胀上升到锡球内部。
这类事件我曾经遇到过,不过不是发生在SMT,而是DIP的零件脚,出现孔洞现象。解决的办法就是要求PCB厂商,加厚贯通孔或盲孔的镀层。根据楼主的描述,盲孔的空壁还会有基材露出,这绝对有问题。可以做实验,挑取一定数量盲孔孔壁完好与相同数量不好的做比较,结论就出来拉。
如果能确定你的BGA没问题,可以看看你的炉温是否有问题,助焊剂需要很好的挥发掉的,不然很容易产生气泡,再就是推荐你用乐泰的无铅锡膏,也许能解决问题。
BGA气泡产生的原因
焊盘上无激光孔,焊盘表面平整,PCB是热空气匀涂发获得。板材较厚。
原因分析:
经X-RAY检测,气泡都存在于BGA焊球与BGA基板之间,
(1)有可能是助焊剂中化学物质受热膨胀后产生的气体来不及溢出;
(2)有可能是BGA本身的问题;
(3)同时还要了解BGA焊球的合金熔点再选用合适的焊膏合金,要焊剂残留低(树脂无或少的)。
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