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BGA焊點氣泡的分布與原因
發布時間:2023/03/30 17:12

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BGA的全稱Ball Grid Array(焊球陣列封裝),它是在封裝體基板的底部制作陣列焊球作為電路的I/O端與印刷線路板(PCB)互接。采用該項技術封裝的器件是一種表面貼裝器件。


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BGA氣泡分布位置

BGA焊點內存在氣泡是一種普遍并且難以避免的現象。氣泡的位置可分為靠近BGA組建基板的組件層,靠近PCB基板的焊盤層及焊點的中間層。三層中的任意一層都可能產生氣泡。


造成BGA氣泡缺陷最主要的原因是溫度曲線設計不合理。當BGA焊點和焊膏在回流焊過程中熔化時存在于焊料中的空氣和具有較強揮發性的助焊劑揮發的氣體易形成氣泡。

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BGA氣泡來源及危害

焊點氣泡是錫膏中焊劑殘留和焊接面雜質在焊點融化時未排除焊點而存儲于其中形成的。氣泡過大不僅會導致焊點強度的降低,也可能影響電氣連接。IPC標準已經明確規定了X射線影響區內任何焊料球的空洞大于25%視為缺陷。



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 除錫膏之外導致產生氣泡的情形主要分為以下三類: 
1

在廠內新機種試產階段,試產階段爐溫沒有優化,氣泡超出規定范圍是一個比較凸顯的問題,通常是溫度過高所致,通過對爐溫曲線等參數進行調整可改善;

2

由于某些產品的PCBA尺寸大,板比較厚(例如服務器PCB),同時元件尺寸差異性也比較大,為了滿足大元件的焊接條件,必須選擇較高峰值溫度的爐溫曲線,最終導致部分小元件氣泡過大;

3

主要是由于BGA材質與錫膏合金成分之間的差異所致。

BGA內外部的溫差會導致元件四個角落以及邊緣比內部的氣泡率大;BGA錫球與錫膏熔融時產生的時間差也會對氣泡率的大小產生影響。


屹立芯創擁有多工藝成熟應用經驗,通過真空、壓力等參數的智能切換,實現高良率除泡效果。圖所示,BGA封裝條件下,屹立芯創空壓力除泡系統可實現近乎完美的除泡效果。

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屹立芯創 · 除泡品類開創者



屹立芯創作為除泡品類開創者,深耕半導體先進封裝技術20余年,專注解決半導體先進封裝中的氣泡問題,提供多種制程工藝中的氣泡整體解決方案。對Mini/Micro LED、芯片貼合Die Attached、灌注灌封IGBT Potting、底部填膠underfill、點膠封膠Dispensing、OCA lamination等工藝擁有成熟應用經驗。

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屹立芯創以核心的熱流和氣壓兩大技術,持續自主研發與制造除泡品類體系,專注提升良率助力產業發展,專業提供提供半導體產業先進封裝領域氣泡解決方案,現已成功賦能半導體、汽車、新能源、5G/IoT等細分領域。

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