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1、BGA簡介&特性分析SMTTechnologySpread何謂BGA?其構造如何?BGABGA簡介Fig1.1Across-sectionofaPBGA為面陣列構裝(areaarraypackaging)之產品率先問世之BGA為MotorolaOMPAC(1990)目前BGA可分成那幾類?如何區分?BGABGA種類PBGACBGA?以構裝型態而言,共分全陣列(Full-)周邊陣列(Perimeter-)交錯陣列(Staggered-)以構裝材料而言,共分PBGA(PlasticBallGridArray)CBGA(CeramicBallG
2、ridArray)為何要使用BGA而非QFP?優劣如何?BGABGA優劣BGAQFPPITCH較大,作業簡易實裝具泛用性表面實際密度高表面實際良率高電氣特性佳同樣腳數體積縮小約40%腳易曲折變形FinePitch開發技術難不具泛用性約1/2左右標準BGA之SolderBump共分那幾類?BGABGA錫球EuteticSolder(63/37)Hi-TempSolder(10/90)Fig2.2BGA之SolderBump之種類何謂NSMD及SMD?BGASMD:SolderMaskDefinedNSMD:NonSolderMaskDefinedPA
3、D防焊墊NSMD及SMD有何差異&優缺?BGAPAD防焊墊為何使用BGA之前需經烘烤?BGABGA烘烤因BGA本身屬於濕氣敏感元件根據JEDEC水氣含量件分級表,濕氣敏感元件曝露的時間超過其表上時間時,在烘烤過程中易產生爆米花(POPCORN)效應BGA0.0300.0156hr24hrBGABGA烘烤BGA之烘烤條件及方式為何?BGA之烘烤共分兩種,即高溫及低溫烘烤高溫烘烤目地在上線作業前去除BGA內之濕氣,其條件為125℃,時間6~24hr低溫烘烤目地在避免烘烤完卻未及上線之BGA,於開放環境中二次受潮,其條件為55±5℃,時間不限嚴謹正常之高溫烘
4、烤條件應為125℃,時間24hr左圖為BGA及PCB烘烤專用之烤箱,其溫度範圍為50~250℃,烘烤時間限制999hrBGA組裝時常發生何問題?BGA組裝問題SolderBumpVoidSolderBumpShortPlacementShiftSolderLandOpenReliabilityAgingPopcornSolderBumpVOID現象(6224M)BGAVOID效應2DX-Rayof6224M掃瞄結果何謂VOID及效應?現象原因為何?BGAVOID效應X-Ray斷層掃瞄結果VoidVOID效應在PBGA及CBGA等有何差異?BGA
5、VOID效應如何避免VOID效應?BGAVOID效應提高助焊劑活性與助焊劑含量調整迴焊曲線縮短作用時間避免PCBLand受潮氧化(tumblingtime)避免SolderBall受潮氧化何謂爆米花POPCORN效應?BGAPOPCORN效應因BGA內含之水氣造成爆米花現象何謂SelfAlignment效應?BGA自行對位ShiftSolderingAlignment所謂自行對準效應,即SolderBump在對位時的偏移會因錫球達熔點時的表面張力而自行對準NSMDPBGA對位限制為1/2球徑,SMD小於1/2球徑,但以CSP則僅容許2º之誤差SelfA
6、lignment在SMD及NSMD之差別?BGAPAD防焊墊迴焊曲線之探討?BGA迴焊曲線ABCBGABGA平整度SolderBump剝離點PCB變形方向ReflowconveyFig2.1SolderSide經Reflow後之變形BGAPWBSolderSide在經SMTReflow時產生向下之彎曲變形,導致BGA上之SolderBump產生應力集中而易剝離PCB上之PadBGABGA二次迴焊SolderBump剝離點PCB變形方向經SMTReflow時產生向上變形之PCB再經WaveSoldering產生PCB軟化而向下彎曲,此時BGA端電極已
7、經歷二次應力破壞,最易剝離ReflowconveyFig2.2PCB經WaveSolderig後之變形BGAPWBBGA組裝後變形之可靠度試驗BGA可靠度試驗可承受之AppliedForce愈大,可靠度愈佳?Fig3.1PCB可靠度試驗三點檢測法BGABGA缺點1.Rework(Repair)不易,程序複雜費時2.產品作業後無法以目檢察覺不良(X-Ray,ICT)3.作業條件嚴苛(IR,環境)5.ICT導入時,測試點要全拉出至元件外6.Rework後之良率不高且成本昂貴BGA各項缺點分析:4.PCBLayout受限制,零件內Mask要完整,且需預留Rewo
8、rkSpace
