BGA 特性原理

1、delta networks 簡(jiǎn)介 & 特性分析 smt technology spread delta networks 何謂bga ? 其構(gòu)造如何 ? bga bga簡(jiǎn)介 fig 1.1 a cross-section of a pbga 為面陣列構(gòu)裝(area array packaging)之產(chǎn)品 率先問(wèn)世之 bga 為 motorola ompac(1990) delta networks 目前bga可分成那幾類 ? 如何區(qū)分? bga bga 種類 pbgacbga ? 以構(gòu)裝型態(tài)而言,共分 全陣列(full-)周 邊陣列(perimeter-)交錯(cuò)陣列(staggered-) 以

2、構(gòu)裝材料而言,共分 pbga(plastic ball grid array) cbga(ceramic ball grid array) delta networks 為何要使用bga而非qfp ?優(yōu)劣如何? bga bga 優(yōu)劣 pitch較大,作業(yè)簡(jiǎn)易 實(shí)裝具泛用性 表面實(shí)際密度高 表面實(shí)際良率高 電氣特性佳 同樣腳數(shù)體積縮小約40% 腳易曲折變形 fine pitch開(kāi)發(fā)技術(shù)難 不具泛用性 約1/2左右 delta networks 標(biāo)準(zhǔn)bga之 solder bump 共分那幾類 ? bga bga 錫球 eutetic solder (63/37) hi-temp solder (

3、10/90) fig 2.2 bga之 solder bump 之種類 delta networks 何謂nsmd及smd ? bga smd : solder mask defined nsmd : non solder mask defined pad 防焊墊 delta networks nsmd及smd有何差異&優(yōu)缺 ? bga pad 防焊墊 delta networks 為何使用bga之前需經(jīng)烘烤 ? bga bga 烘烤 因 bga 本身屬於濕氣敏感元件 根據(jù) jedec 水氣含量件分級(jí)表,濕氣敏感元件 曝露的時(shí)間超過(guò)其表上時(shí)間時(shí),在烘烤過(guò)程中易 產(chǎn)生爆米花(popcorn)效應(yīng)

4、 delta networks bga 0.030 0.015 6hr24hr delta networks bga bga 烘烤 左圖為bga及pcb烘烤專用之 烤箱, 其溫度範(fàn)圍為50250 烘烤時(shí)間限制999hr delta networks bga 組裝時(shí)常發(fā)生何問(wèn)題 ? bga 組裝問(wèn)題 solder bump void solder bump short placement shift solder land open reliability aging popcorn delta networks solder bump void 現(xiàn)象(6224m) bga void 效應(yīng) 2d

5、 x-ray of 6224m 掃瞄結(jié)果掃瞄結(jié)果 delta networks 何謂void及效應(yīng) ? 現(xiàn)象原因?yàn)楹?? bga void 效應(yīng) x-ray 斷層掃瞄結(jié)果 void delta networks void效應(yīng)在pbga及cbga等有何差異 ? bga void 效應(yīng) delta networks 如何避免void效應(yīng) ? bga void 效應(yīng) 提高助焊劑活性與助焊劑含量 調(diào)整迴焊曲線縮短作用時(shí)間 避免pcb land 受潮氧化 (tumbling time) 避免solder ball 受潮氧化 delta networks 何謂爆米花 popcorn 效應(yīng) ? bga po

6、pcorn 效應(yīng) delta networks 何謂self alignment 效應(yīng) ? bga 自行對(duì)位 shiftsolderingalignment 所謂自行對(duì)準(zhǔn)效應(yīng),即solder bump在對(duì)位時(shí)的偏移 會(huì)因 錫球達(dá)熔點(diǎn)時(shí)的表面張力而自行對(duì)準(zhǔn) nsmd pbga 對(duì)位限制為1/2 球徑,smd小於 1/2 球徑,但 以csp則僅容許2之誤差 delta networks self alignment 在smd及nsmd 之差別? bga pad 防焊墊 delta networks 迴焊曲線之探討 ? bga 迴焊曲線 ab c delta networks bga bga 平整度

7、 solder bump剝離點(diǎn) pcb 變形方向 reflow convey fig 2.1 solder side經(jīng) reflow後之變形 bga pwb solder side在經(jīng)在經(jīng) smt reflow 時(shí)產(chǎn)生向下時(shí)產(chǎn)生向下之彎曲變形之彎曲變形 ,導(dǎo)導(dǎo) 致致bga上之上之solder bump產(chǎn)生應(yīng)力集中而易剝離產(chǎn)生應(yīng)力集中而易剝離pcb上上 之之pad delta networks bga bga 二次迴焊 solder bump剝離點(diǎn) pcb 變形方向 經(jīng)經(jīng) smt reflow 時(shí)產(chǎn)生向上時(shí)產(chǎn)生向上變形之變形之pcb再經(jīng)再經(jīng)wave soldering 產(chǎn)生產(chǎn)生pcb軟化而向下彎曲軟化而向下彎曲,此時(shí)此時(shí)bga端電極端電極已經(jīng)歷二次應(yīng)已經(jīng)歷二次應(yīng) 力力破壞破壞,最易最易剝離剝離 reflow convey fig 2.2 pcb經(jīng) wave solderig 後之變形 bga pwb de