关于PCB焊盘拉脱强度影响因素分析及改善建议(20140303).ppt

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1、ShengYiTechnologyCo.,LtdPCB焊盘拉脱强度影响因素分析及改善建议内容焊盘拉脱失效案例评估的方法及失效模式影响焊盘拉脱（焊点强度）的主要因素PCB板材方面的关注点行业对改善焊点强度的经验分享行业对Padcrater的研究进展1、焊盘拉脱失效实例在支撑PCB内部连接的焊盘下面，出现裂纹。1、焊盘拉脱失效实例1、焊盘拉脱失效实例近年，跌落试验（droptest）和球垫坑裂（padcratering）越来越受到PCB行业的关注，而且根据PCB行业的研究及认识，以上与PCB基材的拉脱强度有较大关系。BGA区域装配掉拍2、拉脱强度评估的方法及失效模式目前业界主要三种方法来评

2、估基材的拉脱强度，其中焊球拉拔和焊球剪切测试应用广泛。高温拔针测试(HotPinPullTest)焊球拉拔测试（BallPullTest）焊球剪切测试（BallShearTest）IPC-TM-6502.4.21.1JEDECJESD22-B115JEDECJESD22-B117A2021/9/1062、拉脱强度评估的方法及失效模式对焊接强度的可靠性测试方法（针对PCBA而言）：Shock/Droptest（冲击，跌落实验）Vibration（震动）TempCycle（温度循环测试）目前，普遍受业界采用的评估方法是焊球拉拔测试（BallPullTest），以下做重点介绍。2021/9/

3、1072、拉脱强度评估的方法及失效模式焊盘拉拔测试（ballpullTest）Dage40002021/9/1082、拉脱强度评估的方法及失效模式常见失效模式（参考IPC-9708）上：padcrater，露出玻纤下：padcrater，没有露出玻纤2021/9/1092、拉脱强度评估的方法及失效模式上左：Padcrater，露出玻纤上右：Padcrater，没有露出玻纤下左：IMC，锡球断裂3、影响焊盘拉脱（焊点强度）的主要因素对焊球产生的机械应力--SMT制程（温度变化、CTE匹配等）--运输过程的冲击和震动--客户使用条件材料的影响--转用无铅焊料--PCB材料（厚度、硬度、Re

4、flow中的稳定性等）设计规则--BGA上的焊盘尺寸、线宽、焊球间隙、线路位置等变小2021/9/10113、影响焊盘拉脱（焊点强度）的主要因素SMT制程的影响，焊接温度的提高无铅焊接的温度增加，直接导致材料的硬度变大，从而产生较大的机械应力，增加了焊盘坑裂的风险。2021/9/10123、影响焊盘拉脱（焊点强度）的主要因素CTE的不匹配组装过程中由于CTE不匹配形成的对焊盘的剪切力2021/9/10133、影响焊盘拉脱（焊点强度）的主要因素运输过程的影响2021/9/10143、影响焊盘拉脱（焊点强度）的主要因素焊料的影响对焊盘的拉力无铅焊料比有铅焊料更硬；无论是无铅还是有铅，其焊盘

5、的粘结强度基本是一样的焊盘可承载的力不变PCB上的微观失效硬度更大的无铅焊料转移了更多的拉力在PCB的焊盘上，从而增加了失效可能性。2021/9/10153、影响焊盘拉脱（焊点强度）的主要因素设计的影响BGA未来的比例变化将会带来新的挑战2021/9/10164、PCB板材方面的关注点1、固化体系的差异（DICYvs.PN）2、无铅、无卤、高速材料的差异3、材料的韧性、刚性、抗变形能力4、怎样的材料才是最适合的材料？（没有定论）4、PCB板材方面的关注点CBP的测试结果显示，Dicy>PN体系无铅材料>无卤材料>高速材料4、PCB板材方面的关注点通过增韧技术，可提高板材的CBP能力5、

6、行业对改善焊点强度的经验分享局部Pad的设计用SMD代替NSMD改变BGA的放置方式改变BGA边缘的焊盘走线宽度增强产品的包装5、行业对改善焊点强度的经验分享局部Pad的设计用SMD代替NSMD5、行业对改善焊点强度的经验分享NSMD：BGA两边都出现Padcrater四角部分焊盘SMD：四角不完全出现Padcrater，有IMC，5、行业对改善焊点强度的经验分享2.BGA放置方向5、行业对改善焊点强度的经验分享2.BGA放置方向BGA四角上的Pad都设计成SMD，从四点弯曲测试结果可见，BGA成45度角放置，出现Padcrater的几率大大减低。5、行业对改善焊点强度的经验分享3.角

7、落上焊点通过增粗与焊盘连接的走线来加强将元器件从板件上取下，发现与较粗走线连接的焊盘依然留在板件上，虽然焊盘已经被破坏了，但走线依然粘结着，意味着功能依然有效。5、行业对改善焊点强度的经验分享4.增强产品的包装包装方式的调整和优化，有利于改善Padcratering问题。6、行业对Padcrater的研究进展编号行业组织、机构或者著名公司的padcrater项目研究内容1美国iNEMI（Intel牵头）Padcratering的成因及评估方法，