bga技術(shù)與質(zhì)量控制

1、深圳金百澤電子科技股份有限公司（）成立于1997年，是線路板行業(yè)十強(qiáng)企業(yè)，總部設(shè)在深圳，研發(fā)和生產(chǎn)分布在深圳、惠州和西安等地，為客戶(hù)提供產(chǎn)品研發(fā)的PCB設(shè)計(jì)、PCB快速制造、SMT加工、組裝與測(cè)試及硬件集成等垂直整合解決方案，是國(guó)內(nèi)最具特色的電子制造服務(wù)提供商。電話：075526546699223BGA技術(shù)與質(zhì)量控制摘要：BGA是是現(xiàn)代組裝技術(shù)的新概念，它的出現(xiàn)促進(jìn)SMT（表面貼裝技術(shù)）與SMD（表面貼裝元器件）的發(fā)展和革新，并將成為高

2、密度、高性能、多功能及高IO數(shù)封裝的最佳選擇。本文簡(jiǎn)要介紹了BGA的概念、發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用情況以及一些生產(chǎn)中應(yīng)用的檢測(cè)方法等，并討論了BGA的返修工藝。關(guān)鍵詞：表面組裝技術(shù)；球柵陣列封裝；檢測(cè)；X射線；質(zhì)量控制；返修。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)與電子技術(shù)息息相關(guān)，超小型移動(dòng)電話、超小型步話機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、高清晰度電視機(jī)等都對(duì)產(chǎn)品的小型化、輕型化提出了苛刻的要求。要達(dá)到達(dá)一目標(biāo)，就必須在生產(chǎn)工藝、元器

3、件方面著手進(jìn)行深入研究。ＳＭＴ（SurfaceMountTechnology)表面安裝技術(shù)順應(yīng)了這一潮流，為實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的輕、薄、短、小打下了基礎(chǔ)。ＳＭＴ技術(shù)進(jìn)入９０年代以來(lái)，走向了成熟的階段，但隨著電子產(chǎn)品向便攜式／小型化、網(wǎng)絡(luò)化和多媒體化方向的迅速發(fā)展，對(duì)電子組裝技術(shù)提出了更高的要求，新的高密度組裝技術(shù)不斷涌現(xiàn)，其中ＢＧＡ（BallGridArray球柵陣列封裝)就是一項(xiàng)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用化階段的高密度組裝技術(shù)。本文將就ＢＧＡ器件的組裝特

4、點(diǎn)以及焊點(diǎn)的質(zhì)量控制作一介紹。一、ＢＧＡ技術(shù)簡(jiǎn)介ＢＧＡ技術(shù)的研究始于６０年代，最早被美國(guó)ＩＢＭ公司采用，但一直到９０年代初，ＢＧＡ才真正進(jìn)入實(shí)用化的階段。在８０年代，人們對(duì)電子電路小型化和IO引線數(shù)提出了更高的要求。為了適應(yīng)這一要求，ＱＦＰ的引腳間距目前已從1.27mm發(fā)展到了0.3mm。由于引腳間距不斷縮小，IO數(shù)不斷增加，封裝體積也不斷加大，給電路組裝生產(chǎn)帶來(lái)了許多困難，導(dǎo)致成品率下降和組裝成本的提高。另方面由于受器件引腳框架加工精

5、度等制造技術(shù)的限制，０３ｍｍ已是ＱＦＰ引腳間距的極限，這都限制了組裝密度的提高。于是一種先進(jìn)的芯片封裝ＢＧＡ（BallGridArray）應(yīng)運(yùn)而生，ＢＧＡ是球柵陣列的英文縮寫(xiě)，它的Ｉ／Ｏ端子以圓形或柱狀焊點(diǎn)按陣列形式分布在封裝下面，引線間距大，引線長(zhǎng)度短，這樣ＢＧＡ消除了精細(xì)間距器件中由于引線而引起的共面度和翹曲的問(wèn)題。ＢＧＡ技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可增加Ｉ／Ｏ數(shù)和間距，消除ＱＦＰ技術(shù)的高Ｉ／０數(shù)帶來(lái)的生產(chǎn)成本和可靠性問(wèn)題。深圳金百澤電子科技股份有

6、限公司（）成立于1997年，是線路板行業(yè)十強(qiáng)企業(yè)，總部設(shè)在深圳，研發(fā)和生產(chǎn)分布在深圳、惠州和西安等地，為客戶(hù)提供產(chǎn)品研發(fā)的PCB設(shè)計(jì)、PCB快速制造、SMT加工、組裝與測(cè)試及硬件集成等垂直整合解決方案，是國(guó)內(nèi)最具特色的電子制造服務(wù)提供商。電話：075526546699223在焊劑漏?。╬asteScreening)上取樣測(cè)試和使用Ｘ射線進(jìn)行裝配后的最終檢驗(yàn)，以及對(duì)電子測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行分析。滿足對(duì)ＢＧＡ器件電子測(cè)試的評(píng)定要求是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性

7、的技術(shù)，因?yàn)樵冢拢牵疗骷旅孢x定測(cè)試點(diǎn)是困難的。在檢查和鑒別ＢＧＡ器件的缺陷方面，電子測(cè)試通常是無(wú)能為力的，這在很大程度上增加了用于排除缺陷和返修時(shí)的費(fèi)用支出。據(jù)一家國(guó)際一流的計(jì)算機(jī)制造商反映，從印刷電路板裝配線上剔除的所有ＢＧＡ器件中的５０％以上，采用電子測(cè)試方式對(duì)其進(jìn)行測(cè)試是失敗的，它們實(shí)際上并不存在缺陷，因而也就不應(yīng)該被剔除掉。電子測(cè)試不能夠確定是否是ＢＧＡ器件引起了測(cè)試的失效，但是它們卻因此而被剔除掉。對(duì)其相關(guān)界面的仔細(xì)研究能夠

8、減少測(cè)試點(diǎn)和提高測(cè)試的準(zhǔn)確性，但是這要求增加管芯級(jí)電路以提供所需的測(cè)試電路。在檢測(cè)ＢＧＡ器件缺陷過(guò)程中，電子測(cè)試僅能確認(rèn)在ＢＧＡ連接時(shí)，判斷導(dǎo)電電流是通還是斷﹖如果輔助于非物理焊接點(diǎn)測(cè)試，將有助于組裝工藝過(guò)程的改善和ＳＰＣ（StatisticalProcessControl統(tǒng)計(jì)工藝控制。ＢＧＡ器件的組裝是一種基本的物理連接工藝過(guò)程。為了能夠確定和控制這樣一種工藝過(guò)程的質(zhì)量，要求了解和測(cè)試影響其長(zhǎng)期工作可靠性的物理因素，例如：焊料量、導(dǎo)線

9、與焊盤(pán)的定位情況，以及潤(rùn)濕性，不能單單基于電子測(cè)試所產(chǎn)生的結(jié)果就進(jìn)行修改。三、ＢＧＡ檢測(cè)方法的探討目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的ＢＧＡ封裝類(lèi)型主要有：ＰＢＧＡ（塑料ＢＧＡ）、ＣＢＧＡ（陶瓷ＢＧＡ）及ＴＢＧＡ（載帶ＢＧＡ）。封裝工藝中所要求的主要性能有：封裝組件的可靠性；與ＰＣＢ的熱匹配性能；焊球的共面性；對(duì)熱、濕氣的敏感性；是否能通過(guò)封裝體邊緣對(duì)準(zhǔn)，以及加工的經(jīng)濟(jì)性能。需指出的是，ＢＧＡ基板上的焊球不論是通過(guò)高溫焊球（９０Ｐｂ／１０Ｓｎ）轉(zhuǎn)換，還是采

10、用球射工藝形成，焊球都有可能掉下丟失，或者成型過(guò)大、過(guò)小，或者發(fā)生焊球連、缺損等情況。因此，需要對(duì)ＢＧＡ焊接后質(zhì)量情況的一些指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)控制。目前常用的ＢＧＡ檢測(cè)技術(shù)有電測(cè)試、邊界掃描及Ｘ射線檢測(cè)。電測(cè)試傳統(tǒng)的電測(cè)試，是查找開(kāi)路與短路缺陷的主要方法。其唯一的目的是在板的預(yù)制點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際的電連接，這樣便可以撮合一個(gè)使信號(hào)流入測(cè)試板、數(shù)據(jù)流入ＡＴＥ的接口。如果印制電路板有足夠的空間設(shè)定測(cè)試點(diǎn)，系統(tǒng)就能快速、有效地查找到開(kāi)路、短路及故障元件。系