PCB工藝 BGA同時空焊及短路可能的原因
電路板生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)BGA時,總是容易發(fā)生短路及空焊,而且還都是新料。
一般來說BGA焊接同時會有空焊及短路的情形并不多,但也不是全無可能。邊上翹,形成了類似笑臉的曲線,而電路板則因為TAL過長,與回焊爐的上下爐溫溫差過大,兩相交互作用下形成電路板板邊下彎,造成了所謂的哭臉曲線。
如果這種哭、笑曲線嚴重變形時就會同時形成BGA的短路與空焊,只是通常都是兩者同時發(fā)生才比較容易出現(xiàn)這樣的的問題。下圖可以很明顯看出來BGA的笑臉與印刷電路板上的哭臉強烈擠壓BGA的焊球,以致幾機乎短路。 一般來說,可以考慮降低回焊爐升溫的斜率,或是將BGA預(yù)熱烘烤,消除其熱應(yīng)力,或是要求BGA生產(chǎn)商使用更高的Tg... 等方法來克服。
另外一些BGA的空焊可能原因有:
電路板的焊墊或BGA錫球氧化。另外印刷電路板或BGA防潮不當(dāng),也會有類似問題。
錫膏過期。
錫膏印刷不足。
溫度曲線設(shè)定不良,空焊處要測爐溫。另外升溫太快的時候也比較容易產(chǎn)生上述的哭、笑臉的問題。
PCB設(shè)計問題。如Via-in-pad(通孔在墊)就會造成錫膏減少,其實也可能造成錫球空洞,吹漲錫球。
枕頭效應(yīng)。此現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在上述的BGA載板或印刷電路板經(jīng)過回流焊時變形,當(dāng)錫膏熔融的時候,BGA的錫球未接觸到錫膏,在冷卻的時候,BGA載板及電路板的變形減小,錫球回落接觸到已經(jīng)固化的錫膏。
而一般分析BGA空焊的方法不外乎下列幾種:
1. 用顯微鏡檢查外圍的BGA錫球,一般大概只能看最外圍的一排錫球,就算使用fiber光纖,最多也只能檢查到最外邊的三排,而且越里面看得越不清楚。
2. X-Ray檢查。檢查短路容易,檢查空焊看功力。
3. Red Dye Penetration (染紅測試)。這是破壞性測試,非到不得已不用,可以看出斷裂、空焊的地方,但需要細心有經(jīng)驗。
4. 切片。這個方法也是破壞性測試,而且比染紅測試更費工,算是將某一區(qū)域特別放大檢查。