BGA焊点气泡的分布与原因
发布时间:2023/03/30 17:12

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BGA的全称Ball Grid Array(焊球阵列封装),它是在封装体基板的底部制作阵列焊球作为电路的I/O端与印刷线路板(PCB)互接。采用该项技术封装的器件是一种表面贴装器件。


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BGA气泡分布位置

BGA焊点内存在气泡是一种普遍并且难以避免的现象。气泡的位置可分为靠近BGA组建基板的组件层,靠近PCB基板的焊盘层及焊点的中间层。三层中的任意一层都可能产生气泡。


造成BGA气泡缺陷最主要的原因是温度曲线设计不合理。当BGA焊点和焊膏在回流焊过程中熔化时存在于焊料中的空气和具有较强挥发性的助焊剂挥发的气体易形成气泡。

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BGA气泡来源及危害

焊点气泡是锡膏中焊剂残留和焊接面杂质在焊点融化时未排除焊点而存储于其中形成的。气泡过大不仅会导致焊点强度的降低,也可能影响电气连接。IPC标准已经明确规定了X射线影响区内任何焊料球的空洞大于25%视为缺陷。



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 除锡膏之外导致产生气泡的情形主要分为以下三类: 
1

在厂内新机种试产阶段,试产阶段炉温没有优化,气泡超出规定范围是一个比较凸显的问题,通常是温度过高所致,通过对炉温曲线等参数进行调整可改善;

2

由于某些产品的PCBA尺寸大,板比较厚(例如服务器PCB),同时元件尺寸差异性也比较大,为了满足大元件的焊接条件,必须选择较高峰值温度的炉温曲线,最终导致部分小元件气泡过大;

3

主要是由于BGA材质与锡膏合金成分之间的差异所致。

BGA内外部的温差会导致元件四个角落以及边缘比内部的气泡率大;BGA锡球与锡膏熔融时产生的时间差也会对气泡率的大小产生影响。


屹立芯创拥有多工艺成熟应用经验,通过真空、压力等参数的智能切换,实现高良率除泡效果。图所示,BGA封装条件下,屹立芯创空压力除泡系统可实现近乎完美的除泡效果

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屹立芯创 · 除泡品类开创者



屹立芯创作为除泡品类开创者,深耕半导体先进封装技术20余年,专注解决半导体先进封装中的气泡问题,提供多种制程工艺中的气泡整体解决方案。对Mini/Micro LED、芯片贴合Die Attached、灌注灌封IGBT Potting、底部填胶underfill、点胶封胶Dispensing、OCA lamination等工艺拥有成熟应用经验。

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屹立芯创以核心的热流和气压两大技术,持续自主研发与制造除泡品类体系,专注提升良率助力产业发展,专业提供提供半导体产业先进封装领域气泡解决方案,现已成功赋能半导体、汽车、新能源、5G/IoT等细分领域。

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