《失效分析案例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《失效分析案例（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、BGA器件焊点开裂、样品描述在测试过程中发现板上BGA器件存在焊接失效，用热风拆除BGA器件后，发现对应PCB 焊盘存在不润湿现象，见图 1。、染色试验焊点开裂主要发生在四个边角上，且开裂位置均为BGA器件焊球与PCB焊盘间，见表1。开裂面积开裂模式Type A: 100%开裂Type 1:器件焊盘与焊球间开裂Type B: 50%W开裂 100%Type 2: PCB焊盘与焊球间开裂Type C:开裂50%Type D:未开裂Type E:无焊点三、金相及SEM分析金相及SEM分析见图2图5。四、综合分析对所送PCBA器件焊点进行分析，均发现已失效器件和还未失效器件焊点在IMC与Ni 层的富
2、磷层（P-Rich）间存在开裂，且镍层存在腐蚀；在焊接过程中，Sn与Ni反应生成Sn/Ni 化合物，而镍层中的磷不参与合金反应，因此多余的磷原子则会留在镍层和合金层界面，过 多的P在镍和IMC界面富集将形成黑色的富磷（P-Rich）层，同时，存在的镍层腐蚀会影 响焊料与镍层的结合，富磷层和镍层腐蚀的存在会降低焊点与焊盘之间的结合强度；当焊点 在组装过程中受到应力时，会在焊点强度最弱处发生开裂， BGA 封装角部焊点由于远离中 心点，承受的应力更大，故开裂一般会先发生在角部。由于未发现板子严重翘起、器件机械 损伤等异常应力作用的特征，因此导致焊点开裂的应力可能来自于回流焊接或者波峰焊接过 程等环
3、境中所受到的正常应力。同时，同批次及相邻批次PCB样品（生产日期0725和0727）Au/Ni焊盘SEM&EDS 的分析结果也表明， PCB 焊盘 Ni 层也存在一定腐蚀。由以上分析可得，由于较厚富磷层（P-Rich）及镍层腐蚀的存在，将降低焊点与焊盘之 间的结合强度，使得该处成为焊点强度最薄弱的地方，在受到正常应力情况下，发生开裂失 效。五、分析结论（1）BGA器件焊接失效表现为焊点存在100%开裂，开裂位置发生在IMC与PCB焊 盘Ni层的富磷层（P-Rich）间。（2）导致BGA焊点开裂的原因是，焊点中PCB面焊盘镍层存在腐蚀以及镍层表面富磷层 的存在降低了焊点与焊盘的机械结合强度，当受到正常应力作用时发生开裂失效。
