BGA封装的缺陷问题及其避免方法

随着电子产品向便携性，小型化，网络化和多媒体方向发展，对多芯片器件的封装技术提出了更高的要求，新的高密度封装技术不断涌现，其中BGA （球栅阵列）是最普遍的。通过改变传统封装所应用的外围引线模式，BGA包含焊球，实际上是Pb/Sn焊料凸点接头，在其基座下起着引线的作用。与传统的封装模式相比，BGA具有单位面积I/O大，引线电感和电容低，散热性能好，对准要求低等优点，所有这些都使BGA封装成为现代封装技术的主流。

尽管前一段介绍了许多优点，BGA封装也存在缺陷，特别是在滤波器质量控制方面。本文将根据BGA组件的属性提供一些质量控制措施。

过滤器中BGA组件的可能异常

过滤器中BGA元件的可能异常主要有两种类型：焊球和盖板。前者包括焊球损坏，焊球落下和焊球氧化，而后者永远无法确定，除非使用GJB548B-2005作为参考。

•焊球损坏和覆盖板划痕

焊球损坏和盖板划伤主要是由于老化插座不匹配导致高温和元件老化。

BGA封装的测试插座有两种类型：针尖型和爪型。针尖型测试插座在焊球和插座之间具有针尖形状的接触方式，即点对球型。这种类型的插座往往会在焊球上产生针尖，并且在长期使用后针尖会变形，从而导致焊球损坏。爪形插座是那些在测试槽中包含完整焊球的插座。这种类型的插座易于引起磨损，然后由于测试槽的磨损而导致在焊球外围发生碰撞。总之，针尖式插座和爪式插座在长期使用后都会导致焊球损坏。

•焊球掉落

焊球坠落属于意外现象，故障通常发生在镀镍表面或镀金表面。焊球落下可能与焊盘表面有关，例如污染和镍氧化。在回流焊接过程中，焊膏和焊盘之间的附着力不好，导致焊球在湿度测试期间下降。焊球落下的另一个可能原因与焊盘表面的镀金厚度有关，因为过厚的金和锡往往会产生脆性金属合金，导致焊球掉落。

•焊球氧化

在第一个滤波器中，焊球氧化很少发生，用于BGA封装元件的质量检测。焊球暴露在空气中的时间越长，就越容易发生氧化。结果，焊球氧化通常在第二过滤过程中发生。因此，在BGA元件质量控制方面，阻止焊球氧化具有重要意义。

如何在BGA元件上实施质量控制？

•严格的IQC

对任何组件（包括BGA）的IQC（传入质量控制）进行目视检查是不可避免的。 BGA元件需要100％检查，焊球在显微镜下100％检查，这是BGA元件在第二次过滤后特别需要的，因为准备进行二次过滤的BGA元件需要长时间跨度，可能导致焊球被氧化。目视检查用于验证其外观的鉴定。此外，BGA组件在运输过程中受到的保护不足，导致焊球损坏和焊球掉落。

•过程控制

在BGA元件过滤过程中，焊球保护很重要。为了更好地保护焊球免受损坏问题，可以采取以下措施。

a。标准操作

BGA元件标准操作原理应采用BGA元件场控制加强制定。

b。保护

1）抗氧化：在测试阶段，所有BGA组件及其测试插座应放置在氮气柜中，以延缓焊球和插座的氧化。

2）焊球保护：BGA元件的转换应通过专用托盘和防静电泡沫完成，这可以保证BGA元件在翻转过程中的物理保护。

c。测试原型

在每次测试之前必须进行插座测试，测试1到2个样品，以验证是否在盖板上发生划痕并且焊球有损坏。当没有检查异常时，可以继续进行测试。当暴露异常时，除非修理插座，否则测试永远不会继续。

d。插座寿命评估和检查

所有插座都具有自己的使用寿命，并且在超过使用寿命时，组件的质量将大大降低，这就是BGA组件寿命评估至关重要的原因。在开始生产插座后，应评估其使用寿命，并在BGA部件使用寿命到来之前进行检查。应在以后的测试之前估计测试量。必须在插座和部件测试前后进行检查，以确保不会因插座问题而导致外观。

e。质量控制

从一开始就应强调质量。首先，应向所有管理人员和一线工作人员提供高质量的宣传和实施以及优质教育，以确保所有员工都能了解所有现有问题和容易获得的问题，以便由于宣传不足而再次引起质量问题和实施。接下来，需要对一线工人进行培训，使其操作标准化，以最大限度地减少由于不适当的操作造成的质量损失。最后，质量检查和质量反馈也是必要的。应报告质量信息统计和质量反馈。报告的内容包括数据统计，批次问题，潜在的质量危害和质量控制建议，所有这些都将作为可靠的信息和参考资料提供给客户，以便他们模拟管理措施。

此外，应在质量体系内积极开展内部审核和监督检查。质量控制必须从一开始就严格控制购买源并强调关键链接。无论何时暴露实际问题，都应保持持续改进措施。