焊锡资料(7)-波峰焊点界面断裂机理

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焊锡资料(7)-波峰焊点界面断裂机理

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( Q% p: V6 V! b2 ?0 L摘要：本文介绍了在波峰焊条件下出现的 BGA焊点开焊现象， 通过采用染色起拔、金相切片、 SEM等分析发现为一种典型的界面断裂失效现象。非对称表面处理的焊点结果使得出现了 NiSnCu的三元合金，失效分析针对集中典型失效机理展开，例如二次回流、三元合金等。
BGA封装由于其效率、功能等方面的优势已经广泛应用于各种电子产品；而在中低档的电子产品中， 由于考虑到设计成本的因素， 仍然广泛的采用了回流焊和波峰焊双面混装的工艺路线。 由于波峰焊工艺带来 的对 PCBA组件的瞬时温度冲击以及局部热应力问题，给 BGA的应用带来了一定的质量和可靠性问题，研究和分析其可能存在的失效机理， 对于提升产品寿命、 减少市场失效有着十分重要的意义。
9 Y5 |! E6 E: G, q& T在本文研究的案例中， 发现 Top面的 BGA封装经历了波峰焊工艺之后， 在可靠性测试中出现了较多的早期失效， 通过采用故障定位、 无损分析、 切片分析以及微观分析的多种分析手段， 对各种可能的失效机理进行了研究， 得出了产生该失效的根本原因。
, T0 a8 J. @! o2 A0 U9 q2 K$ K1 无损分析
' v" \/ B' ^# q某设计采用了 BGA封装（基板表面处理为 NiAu 镀层， PCB表面处理为 HASL，焊球和焊料均为 SnPb共晶合金）。 在 Top面回流焊接，而 Bottom 面采用波峰焊接的工艺路线，组装完成后功能测试正常。但是在随后进行的DVT测试中，发现 BGA封装的 CPU芯片在温度循环测试中出现了早期失效， 功能时断时续， 通过按压的方式能暂时恢复功能。采用
: b1 K1 {9 c3 n* i7 n0 RIV 曲线和 TDR的测试，故障可以被定位到该BGA附近，初步判断为 BGA的焊点附近出现了开路失效。

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看看波峰焊点界面断裂机理。