隨著電子產(chǎn)品向便攜化、小型化、網(wǎng)絡(luò)化和多媒體方向的迅速發(fā)展，對多芯片組件的封裝技術(shù)要求也越來越高。新型高密度封裝技術(shù)不斷涌現(xiàn)，BGA（Ball Grid Array）便是近年來興起的高密度封裝工藝。與傳統(tǒng)封裝形式相比，BGA封裝具有單位面積I/O數(shù)多、引線電感和電容小、散熱效果好、對位要求低等優(yōu)點，逐漸成為現(xiàn)代封裝技術(shù)的主流。然而，BGA封裝在篩選過程中也存在一些質(zhì)量控制方面的挑戰(zhàn)。本文將介紹BGA器件在篩選過程中的焊球問題及其防護(hù)措施。

BGA器件篩選中的問題

1. 焊球損傷和蓋板劃傷

在篩選過程中，常見的異常情況包括焊球損傷、焊球脫落和焊球氧化，蓋板也可能出現(xiàn)劃傷。焊球損傷和蓋板劃傷通常是由于老化插座不匹配或測試插座不合適造成的。

2. 焊球脫落

在耐濕試驗后，CBGA429電路出現(xiàn)焊球脫落現(xiàn)象。這種現(xiàn)象可能與焊盤表面鍍金層厚度過大或?qū)嶒炦^程中碰脫焊球有關(guān)。

3. 焊球氧化

BGA封裝器件在首次篩選檢驗過程中一般不會發(fā)生焊球氧化，但焊球暴露在空氣中的時間越長，越容易發(fā)生氧化。因此，焊球氧化通常發(fā)生在二次篩選過程中。

質(zhì)量控制措施

1. 來料把關(guān)

所有器件來料需進(jìn)行100%檢驗，尤其是針對焊球進(jìn)行鏡檢，特別是二次篩選的器件。進(jìn)口BGA器件可能存在多樣化的問題，需通過外觀檢驗發(fā)現(xiàn)并判定不合格。

2. 過程控制

焊球防護(hù)是BGA器件篩選過程中的重中之重。以下是具體的過程控制措施：

- 規(guī)范化操作：制定BGA器件操作規(guī)范，加強(qiáng)現(xiàn)場控制。

- 器件防護(hù)：所有BGA器件及其測試插座在未試驗階段均需放置在氮氣柜中保存，延緩焊球及插座氧化。BGA器件的周轉(zhuǎn)需通過專用托盤和防靜電泡沫，做好物理防護(hù)。

- 測試試樣：每次測試前需檢查插座，并試測1~2只樣品，確保無異常后方可繼續(xù)測試。

- 插座壽命評估及檢查：插座有使用壽命，需預(yù)估使用壽命并在即將達(dá)到使用壽命前進(jìn)行檢查和預(yù)警，測試前后都需對插座和器件進(jìn)行檢查，確保不因插座造成外觀問題。

3. 質(zhì)量控制

需從源頭抓起，對所有管理及一線操作員工進(jìn)行質(zhì)量宣貫和教育，確保所有人了解和警覺已出現(xiàn)和易出現(xiàn)的問題。此外，對一線操作員工進(jìn)行統(tǒng)一操作培訓(xùn)，規(guī)范操作方法，降低因操作不當(dāng)造成的質(zhì)量損失。

改進(jìn)措施和合理化建議

1. 焊球氧化

所有BGA器件及其配套測試插座均放置在氮氣柜中保存，延緩焊球氧化。

2. 蓋板劃傷

所有進(jìn)口BGA器件需進(jìn)行精確尺寸測量，并根據(jù)尺寸尋找專用插座。首次試驗時必須試樣，確認(rèn)無誤后方可全部投產(chǎn)。

3. 焊球損傷

規(guī)范操作手冊，做好物理防護(hù)。

4. 焊球脫落

對于焊球脫落問題，建議通過重新植球恢復(fù)原樣，并在出貨前進(jìn)行測試，確保器件電性能測試合格。此外，生產(chǎn)方可考慮采用LGA封裝形式，僅對需要驗證焊球可靠性的步驟進(jìn)行抽樣植球并進(jìn)行可靠性檢驗。在不考慮上述方案的條件下，生產(chǎn)方還可從BGA插座方面進(jìn)行改進(jìn)，選擇能在更大程度上減少焊球損傷的插座材料和頂針形狀。

對BGA器件進(jìn)行二次篩選時，要做好質(zhì)量管理和控制，選擇合適的篩選方法，才能更好地保證BGA器件的高質(zhì)量，有效提高其可靠性。

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