标签: bga焊盘

這篇文章基本上是寫給那些還不知道如何判斷切片後的BGA吃錫好壞的朋友參考用的。因為手邊剛好有幾張自己家產品切片後的BGA焊錫照片，剛好可以拿來做為教材之用，而且還有很典型的雙球(HIP, Head-In-Pillow)以及錫球被拉扯的照片。 通常拿到一張BGA的切片照片時，第一個要判斷的就是那一邊屬於BGA的封裝麵，那一邊又是屬於電路版組裝面。對於這個問題，我的方法是從銅箔的厚度來做判斷，銅箔比較厚的那一面通常是電路板組裝面，因為BGA封裝的載板通常都比電子組裝的電路板來得薄，所以會選用比較薄的銅箔厚度。 （當然這也只是個人對BGA的見解，如果有專家有意見也請留言指教）   BGA切片後如何判斷焊接品質 其次是如果已經可以明顯看到雙球現象時（如下圖為典型的HIP假冷焊缺點），球體比較大的那一面通常是載板上原來的錫球，因為BGA錫球的體積已經過一次Reflow，而印刷在PCB上的錫膏經過一次Reflow助焊劑揮發後剩下的體積就只有原來的一半了，所以BGA面的球體通常比較大。至於焊墊(焊盤)大小則不一定了，要看自家PCB佈線設計時有沒有堅持設計成【Cooper Define Pad Design（銅箔獨立焊墊設計）】。 接著判斷BGA焊接的好壞，下圖可以很清楚看出典型【雙球(HIP)】焊接問題，不瞭解的朋友可以點擊【HIP(Head-in-Pillow 枕頭效應)】連結做進一步探討，應該有99%的HIP都發生在BGA的四周最外面一排的錫球上，原因也幾乎都是BGA載板或PCB經Reflow時發生變形翹曲，等板子回溫後變形變小，但熔融的錫已經冷卻，於是形成雙球靠在一起的模樣。HIP就是嚴重的BGA焊錫不良，它很容易通過工廠內的測試程序流到客戶的手上，可是使用一段時間後產品就會因為出現問題而被送回來修理。 BGA切片後如何判斷焊接品質 第二種BGA焊錫不良是界於HIP與正常焊錫之間的錫球，知道怎麼判斷那一面是PCB端了吧？從下圖看來BGA錫球與PCB上的錫膏已經完全熔融在一起了，因為看不到雙球，可是整個錫球卻有被上下拉長且幾乎斷裂的跡象，觀察 PCB面的焊錫也可以發現錫球與PCB焊墊接觸的面積變小了，而且還出現不蟳長的角度，這是因為錫球被整個往上拉開的緣故。這種焊錫斷裂應該只是早晚的問題，客戶端應該使用時的振動或是開關機過程的熱脹冷縮，都會加速其斷裂。 BGA切片後如何判斷焊接品質 下面這張圖的BGA錫球焊接算還可以接受，球形也有壓扁形成水平橢圓形的焊錫，但還是看得出來靠近PCB端的錫球還是有點被拉開的情形。 BGA切片後如何判斷焊接品質 其實比較好的錫球焊接形狀應該要像下面這張圖片一樣，錫球類似一個「燈籠型」，錫球覆蓋在整個PCB焊墊上。不過有時候焊墊會設計成綠油覆蓋，形狀就會比較像上面那張圖了。 BGA切片後如何判斷焊接品質 原创文章，转载请注明：  转载自 吴川斌的博客 http://www.mr-wu.cn/ 本文链接地址:   BGA切片後如何判斷焊接品質 http://www.mr-wu.cn/bga-cross-section-quality/

隨著公司的產品從桌上型(Desktop)機種漸漸往手持式(Portal)產品移動，公司的產品也越做越小，PCB也越做越薄，在設計及製造上所面臨的挑戰也越來越高。 最近碰上比較棘手的問題是【BGA開裂】，其實之前也有碰到過BGA開裂，當時只是把Underfill加上去就解決了問題，這次則是連Underfill都開裂了，在還沒找到BGA開裂的真正原因以前，新產品的設計也必須加強焊墊/焊盤的強度設計。 一般PCB的焊墊/焊盤(pad)有兩種設計，一種是銅箔獨立為焊墊(pad)， 開窗大於pad，稱為【Copper Defined Pad Design】或【Non-SolderMask Defined】，這種焊墊設計的優點是焊錫性佳，因為在焊墊的三面都可以吃上錫，而且也可以精準的控制焊墊的位置與大小，另外走線(trace)也比較容易佈線，因為焊墊尺寸相對比較小。 但是缺點是焊墊銅箔比較容易被外力撕裂開來，因為焊墊較小，所以焊墊的附著於電路板的力道也就相對較小。 這種BGA焊墊設計通常需要伴隨使用Underfill來加強落下（drop test）時BGA承受外力的能力。 另一種焊墊的設計是將 (綠漆/綠油)覆蓋於銅箔上並露出沒有被mask的銅箔來形成焊墊(pad)，這種焊墊設計稱為【Solder-mask Defined Pad Design，SMD】。這種焊墊設計可以有效加強焊墊的強度(strength)，並且強化落下測試(drop test)時的承受能力。依據實驗測試結果，這種【Solder-mask Defined Pad Design】焊墊設計的拉力承受能力比【Copper Defined Pad Design】提昇了53%。 但是，相對的其缺點就是焊錫性會受到影響，因為 (綠漆)會受到回焊爐高溫的影響而膨脹，進而影響到錫膏的吃錫面積，另一個問題則是綠漆的印刷的位置定位比銅箔來得差，也就是綠漆印刷的偏差量比銅箔來的大多了，有可能會影響到焊墊的大小及相對位置。再來是因為銅箔的面積加大了，所以相對的可以走線的區域也就變小了，走線變得更困難。 不過，即使【Solder-mask Defined Pad Design】有這些焊錫性變差及走線變難的問題，對於手持式的產品還是很值得去賞試，畢竟這種設計可以提昇BGA整體的強度，提高信賴度，如果可以因此不用加點Underfill膠，那就Perfect了。 下面的圖片說明【Solder-mask Defined Pad Design】及【Copper Defined Pad Design】焊墊設計的拉力測試結果(155-101)/101=53%。 原文链接： http://www.researchmfg.com/2014/10/bga-pad-design/ 原创文章，转载请注明：  转载自 吴川斌的博客 http://www.mr-wu.cn/  本文链接地址:   如何設計加強產品的BGA焊墊強度以防止BGA開裂（SolderMask Defined, SMD）http://www.mr-wu.cn/ bga - pad - design /