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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"
! @, U1 W9 ^5 L9 b
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.3 }8 k" ^6 K: Z
BGA为0.65MM球径,无铅制程,发生率
1%
2 I! T% V5 ^& J2 q" R望有相关经历者能指点一二.
7 o/ r$ P) @7 j7 {" x回答1:
1.确认锡膏回温4h,在0-10度冷藏
% I1 e4 _) m& Z6 S( {2.确认PCB没有潮湿
' X! G, o7 q) f, `% t2 }3.确认BAG没有受潮,在真空包装是好的0 q8 l" g; |' }# g0 m% _$ F
4.确认回焊炉预热区设置没有问题,导致暴锡.
. q) F; R. m) f) d; c/ a1 A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,# D+ d. ?# E2 v6 S* c" I
因为气泡太大了,一般的吸湿不可能造成

9 ^. R# f4 X7 U8 x- n1 l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
8 k1 \. W+ s) U) u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”
0 R: B9 l4 P. R/ ]  1 c( {/ d& r. P# y( y9 e  H+ i, Q- D
根据这种现象应该是BGA受潮导致' b6 I: H& \1 I, m4 a; x* C( n
2. 也可能是PCB 受潮,产生气泡) M. \" V; x; b. ^5 d
  1 B- U1 d4 |5 f
根据以上状况应该对PCB及BGA进行烘烤,再生产观察
3 Y% T: H3 @9 h3. 炉温曲线是否正常,
+ x& l5 W' A- x# s+ U+ G: O4. 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)
1 Z# r* A$ p, E- C: ^6 g# R  * b! R. k8 ?/ S" n0 }
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,6 |. C3 r, A$ L8 f9 `. L, f. e' 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
,
: B* D  D+ c- t5 T, E' ?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
8 V* k6 p' G9 P7 b) n) P
原因有下:
* ^# k# G2 d& a! m0 f4 J  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
% y. H; N8 m- [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)
/ u: _: R' D# I4 B
  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,; x. O- T5 m# v" z/ k
  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, D- O  G, r2 F8 W) }% r, m
  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& x) ~' r- h6 K4 [  ?7 Q" J2 H# g
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)2 m  U3 H% v2 @8 Z# c1 i. ?
  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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