冷焊焊点的判据

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IMC生长发育不完全、表面呈橘皮状、坍塌高度不足，是^BGA、CSP冷焊

0 b7 L9 ~- R3 M3 W2 X5 _) G7 `+ B

焊点具有的三个最典型的特征，这些特征通常可以作为^BGA、CSP冷焊焊点的

判据。

1)再流焊接中IMC生长发育不完全（前面已经进行了分析和介绍，此处不再重

复）

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2)表面橘皮状和坍塌高度不足

^BGA、CSP冷焊点表面呈橘皮状、坍塌高度不足，这是冷焊所特有的物理

( Q! S5 W3 G3 i

现象。其形成机理可描述如下：

( J: I1 X* X% e# h  u

^BGA、CSP在再流焊接时，由于封装体的重力和表面张力的共同作用，正

常情况下都要经历下述过程，即阶段A开始加热―阶段B的第一次坍塌一►阶

段C第二次坍塌着三个基本的阶段，如图1所示。

如果再流焊接过程只进行到阶段B的第一次坍塌，因热量供给不足而不能持

续进行到阶段C，便形成冷焊焊点。

图1 ^BGA、CSP再流焊接的物理化学过程

(1)阶段A

开始加热时，^BGA、CSP焊点部的形态如图2所示。

图2

(2)阶段B

经历了第一阶段加热后的焊球，在接近和通过熔点温度时，焊球将经受一次

$ J) s+ K: K! s5 F2 d7 n

垂直塌落，直径开始增大。此时的钎料处于一个液、固相并存的糊状状态。由于

热量不购，焊球和焊盘之间冶金反应很微弱，且焊球表面状态是粗糙和无光泽的，

* q6 q3 Y1 P) N  y2 |8 J$ p/ c

如图3所示。

/ l, d+ r/ J- v  T4 g  v# B6 U, p: |; A

图3

(3)阶段C

当进一步加热时，焊料钎球达到峰值温度，焊球与焊盘之间开始发生冶金反

应，产生第二次坍塌。此时焊球变平坦，形成水平的圆台形状，表面呈现平滑而

: k. ?' {3 |/ Z; h/ y. R7 ]. k

光亮的结构。界面合金层的形成大大地改善了焊点的机械强度和电气性能。此时

: g0 S& W* b9 j% b/ r, N

芯片离板的高度与开始时的高度相比，减小了1/3〜1/2，如图9所示。

从上面描述的^BGA、CSP在再流焊接中所发生的物理化学过程可知，冷焊

" R4 w9 g; x) t6 P8 ], `) E3 M

焊点的形成几乎都是在再流焊接的B阶段时因加热热量补充不足。未能达到峰值

温度便结束了再流焊接过程而形成的。因此当采用微光学视觉系统检查^BGA、

3 |' Y$ _# f3 \% R& c: B

CSP焊点的质量时，便可以根据焊球表面橘皮状的程度和坍塌高度，来判断冷焊

% b2 R0 X2 F  B5 g; p& c: H

发生的程度。

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IMC生长发育不完全、表面呈橘皮状、坍塌高度不足，是^BGA、CSP冷焊

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焊点具有的三个最典型的特征，这些特征通常可以作为^BGA、CSP冷焊焊点的

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判据。

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可以根据焊球表面橘皮状的程度和坍塌高度，来判断冷焊发生的程度。
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在接近和通过熔点温度时，焊球将经受一次

垂直塌落，直径开始增大。此时的钎料处于一个液、固相并存的糊状状态。由于

热量不购，焊球和焊盘之间冶金反应很微弱，且焊球表面状态是粗糙和无光泽的

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