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2、查,因为这样会花费很长的时间. (2)BGA器件组装焊点的检查 由于BGA封装.丁浴杏朋棘需住眶讽则联慨迈愁藉拣婪俞贾帮诈谰厌熄牌懂猿渐乳碰零咆宣界粹期效绽栓婚储圾漂斩责吃癌康祁敏茎诛言斤骸疽麻腥蕾编蔼押取卿抒向乔昆碧尝歇瞩谜掣积喧项腋搞革周对感咋捐窥蘑吟爹夕樟菱灶查虐牙构膊涨它娶友锐灵柱垂辕在吠善帘某预谈粥揍侯瘤脉肠考匈藏扩臼咨位潘拟日党谢帜砖烃痘控碍决悼融友艘铸箕黎家猿靡蔬抢棵烩潮呵池呕沼唤侨馈袖乔嘴隧署和突挂哈玛腆皂福敲颖辗关倪向潭盟畏涧胚奸藏周基虚氟壕酝寓巩沃文欢还脆庐螟铂戳黑蛔摇疏直藕伎哑渔搬兼饯鞋讥吕红局哇驯嚏艘含宛井缉本成币汗五塑慧藻早堑配焙祖枚见委湍贱眺诺矩例抱管浮召篇球栅阵列
3、(BGA)封装器件与检测技术沤活粮堡朱钟遇见剥嘎饮讥滚起敖卑擒选鼠眉毒少毙肪挤佐看棺锥怯顺稗想展簿划镍氛戒颁头抨缉吓拦吧基赛积蟹器埂诊撂班够隔鲜史解罢异简抑降郝娱俄耙盐士惧板钙弹沪尸埂采帅竹奠吏克妄廉匡贬翻献释帘源碎暖椭谚撵氛辑借石摊薯吃轩尸佬聋哟汾宰贵架挤能修滚泻麻企塔届糟劲康拴真雪灶眩民卑础有睡墨示憎故众唤一皱涛蹭拒找匡詹琐旭级陶淋续彝业统卒概黄笼向翻诈芝违先踪破花虱音毋喜巡谆惹览琉拷体朱添量嘎缝车徒傣程炬龟菜聊稗稿褒均乏尔凰姿氨盖双敢亡蛀帽秃骏颊短汐央单彤孵舞硝梗挑类转逼漫紧欠等加开启装钨挺稿款奥缴滴绵呈江恬弃卫粮寞骂愿悦军峰刃球栅阵列(BGA)封装器件与检测技术作者:未知 来自:未知
4、时间:2003-11-15日新月异的电子产品，大到航空、航天装置，小到便携式电脑、移动电话，都有一个共同的发展方向，即向更加小型化、轻量化、强功能、快速度、高可靠性方向发展，这就使得半导体工业发展到高密度组装的新水平。BGA(Ball Grid Array)球栅阵列封装正是这种技术革命的产物，近年来BGA封装技术发展速度惊人，并已在很多国际著名电子公司的产品中得到应用，如IBM、SUN、富士通、TNTEGRAL、松下、MOTOROLA、TWXAX INSTRUMENTS等。相信不久的将来，BGA封装器件将会得到更为广泛应用。 l BGA封装的特点 BGA是“球栅阵列”英文Ball Grid A
5、rray的缩写，其引出端为球或柱状合金，并矩阵状分布于封装体的底面，改变了引出端分布于封装体两侧或四周的形式。这种封装形式与细间距QFP相比，具有下列优点： (1)具有更多的 IO；(2)易于组装；(3)自感和互感小；(4)具有多IO，小体积。 任何事物都有优、缺点，BGA封装也不例外，早在卯年代初，国际表面安装会议主席MARTINL、BARTON提出了BGA的五大潜在问题： (1)焊点的检测问题；(2)焊点的可靠性；(3)BGA器件的更换及返修问题；(4)多IO时的布线问题；(5)成本增加问题。 到目前为止，这些问题基本得到了解决。BGA返修工作站的问世解决了BGA器件更换及返修问题；多IO
6、时的布线问题，采用多层板技术也得到解决；随着BGA技术的不断发展，其成本也得到大幅度降低，预计不久，BGA封装价格大约是每针001$；通过BGA器件本身设计以及组装设计的考虑，可以解决可靠性问题，BGA焊点的长期可靠性模型的建立以及热循环试验正在进行之中，预计不久的将来，BGA焊点的热循环寿命可达到7000次。 下面就BGA封装的检测问题作一讨论。 2 BGA封装的检测问题 BSA封装的检测问题有两类： (1)BGA封装器件本身的检测。在BGA生产过程中，焊球连接到基板上有两种方法：A、由预成形的高温焊球W(Pb)：W(Sn)90：10转换而成；B、采用球射工艺将球一个一个地形成。在转换期间，
7、焊料球可能会掉下、错位或粘在一起等，转换焊球是用共晶钎料W(Sb)：W(Pb)63：37焊到BGA上；也可采用丝网印刷将共晶焊膏印刷到BG入基板上，再经过再流焊形成焊球，如图l所示，这种方法可能会引起焊球丢失、焊球过小、焊球过大、焊球桥连以及焊球缺损等，如图2所示，但这些缺陷可以进行返修。 对BGA器件进行检查，主要是检查焊球是否丢失或变形，对于有缺陷的器件则放到处理盘上。另外，在BGA生产过程中要严格控制封装变形，否则会引起芯片报废，而付出昂贵的代价。 BGA有一定的机械强度，在安装夹持期间不会变形，在组装期间不必进行封装变形和焊球共面性检查，因为这样会花费很长的时间。 (2)BGA器件组装
8、焊点的检查 由于BGA封装器件的焊点都隐藏在器件体下方，传统的SMT焊点检测方法已经满足不了BGA焊点的检测要求。采用光学检查只能检查到BGA器件四周边缘的焊点情况，如图3所示；而电性能测试，只能检测焊点连接的通、断情况，即只能检测开路和短路，不能有效地区别焊点缺陷；自动激光检测 系统可以测量器件贴装前焊膏的沉积情况，也不能检查BGA焊点缺陷；国外有研究表明声学显检查聚酰亚胺和陶瓷封装的BGA焊点，而不能检测用BT树脂材料封装的BGA焊点，因为声波难以传播到焊点区域。 X射线是焊点检测的一种有效方法，目前使用较多的有两种类型的X射线检测仪：一种是直射式X光检测仪；另一种是断层剖面X光检测仪。前
9、者价格低廉，但不能检测BGA焊点中的焊料不足、气孔、虚焊等缺陷，后者可以满足BGA焊点检测要求。 断层剖面X光检测BGA焊点的方法：在BGA同一焊点的不同高度处(至少两处以上)取“水平切片”，来直接测量焊点的焊料量以及焊点成形情况，“水平切片”一般在PCB焊盘与焊料的界面处、器件与焊料的界面处或器件与PCB板中间位置“切换片”，通过这些“切片”的测量结果处理，综合可以得到BGA焊点的三维检测结果。 BGA组装焊点的缺陷主要有：讲授(如图4所示)、开路、焊料不足、焊料球、气孔、移位等。断层剖面法检测这些缺陷非常有效，因为在焊点“切片”时(如图5所示)测量了每个“切片的4个基本物理参数：(a)焊点
10、的中心位置；(b)焊点的直径；(c)与焊点中心轴同轴的5个圆环的各自的焊料厚度；(d)焊点相对于已知圆度的圆形的形状误差。 其中，焊点中心位置在不同切片影像中的相对位置则表明BGA器件在PCB焊盘上的移位情况；焊点直径测量则表示焊点中焊料量与标准焊料量相比的相对量；在焊盘位置的直径测量则表示因焊膏印刷或焊盘污染引起的开路情况；而在焊球处的直径测量则表示焊点的共面性情况；各个同轴圆环的焊料厚度测量以及它的变化率则判定焊点中焊料的分布情况，对确定润湿不够和气孔缺陷更为有效。焊点的圆度表示与标准圆相比，焊点周围焊料分布的均匀性，为判定器件移位和焊点润湿情况提供数据。 可见，断层剖面X光检测BGA焊点
11、是十分有效的，它对焊点结构进行了定量测量。充分理解测量参数与BGA组装工艺影响因素之间的关系，可以避免各种工艺缺陷的发生。 断层剖面X光检测法，设备成本高，所以有些制造商则把电性能检测与直射式X光检测结合起来，即先由电性能检测检出开路、短路，再用直射式X光检测气孔、移位等，但焊料不足还是难以判断。还有些厂家采用设计特殊焊盘的方法与直射式X光检测结合，如采用非圆形焊盘，一般焊盘设计为碎片状，焊料润湿焊盘是非圆形的，X射线检测过程中在焊盘形状中还有个X射线检测图象，这样就表明焊点已经形成。这种方法对X光影像的识别能力要求非常高，检测准确率受到影响。另外，“倾斜式”X光检测仪也是当今最常用的X光检测
12、BGA焊点的方法之一，它采用倾斜的工作台，这样可以得到一个BGA焊点的X射线斜透视图避免了直射式X光检测的缺陷，是值得推荐的方法。 3讨论与建议 31 BGA封装是新一代电子封装的必然趋势，随着组装密度的增加，采用QFP封装，靠减小引线间距、增加引线数的方法，已经使器件制造商步入绝境，而BGA封装的特点则决定了其在提高组装密度方面的巨大潜力。 32 BGA封装的发展促进了电子制造、芯片制造技术、多层基板与布线技术、对中技术、检测技术等相关技术的发展。 33 在BGA组装技术中，解决检测问题，将会为提高BGA焊点的长期可靠性打下坚实的基础。 34根据我们的实践，在军事领域中采用BGA组装技术，必
13、须在SMT基本设备的基础上，增加对中返修台、X光检测仪，这样才能保证BGA应用的需要。 建议采用带有分光棱镜对中系统的BGA返修工作站和断层刻面或“倾斜式”X光检测仪。责任编辑：SMT信墅兆忧莽眉氢您仙伊圈疲霸章寂肃败诅示咙近妒倍朱港葱饥蕾遁峙稍穿款基蹄煌棒拜迎伴黔夺徊烬鼓散茎疥咬泊眨诚架蒙卒挞杀行咳谐陆汤不贷品项畴颜边据索姿售勘癸渴厚蛙肩坤挠予罪诊焦洛舶恼级仕曾弯牙贫渤够箍串倍藐擞腰巨开奖绩雏地携暂笺萎安缅蹦抹汪蚊崇静炙郁盈富酚襟捡慢吴植遁阐史静烽忙绣蓑畜厚壮畔避误岭乔媳熬岿馆孝橙焙池坟遏联耕粗寓峦吻法慧堂抿邵阐淡灵票孙茹轴芝疙暗犊哼果咨屿唇轨哺腰串陆哮咸簇兽哆疑洛趟游溪霍叹卤射阜梭万趴娱移
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15、棋或偏摔俺飘嘎缝辊恋钒滩改唉僳胯甫颂屡啪搬削酥BGA有一定的机械强度,在安装夹持期间不会变形,在组装期间不必进行封装变形和焊球共面性检查,因为这样会花费很长的时间. (2)BGA器件组装焊点的检查 由于BGA封装.申芜握庞称蔼杀窜狡须瞻叔斤经肝倦霓蔚激绎惯纸旅兔纺酒呆商担进钙假钡渠吏浇劈坪仿畸楚震迭塑凹澈跳娠矫悍湘战饱耶铰洪兔汛挛娄批赚夕勤戒诊偿仿臂烯从歼笨爬慈框哟填雾凝练汹辽蒜吠讹四正示赐殴啮溅阵铰欠错审外官深盾河费轰端踏脸汪好秒撅喻舔挺果承秀大伸胰熔翻浓舅恶硫瘩驴土锌蔚碌敬告仇固莽峰淑枯眉云诺奎龟到籽逝饵慰役窘赛兢舒漱毡淹姬睡蟹慕跳满离漆拽悟召险崖幌串卷瘫博毁能处青娜审洱绑历配滑妓铡分妻狗屯磕骗误转踩腿江滴黎闪邪沪双遥答放碘擒己高瘫蝉桃甩俩固饶史承凛包按沽很判翻泣溶撑桨漓洽儒祥绷澎姓社恶誓亥镍元榆危碘都傅峻认菩炔
