PBGA失效了怎样来降低

RNGxiaohu

BGA有不同类型，不同类型的BGA有不同的特点，只有深入了解不同类型BGA的优缺点，才能更好地制定满足BGA制程要求的工艺，才能更好地实现BGA的良好装配，降低BGA的制程成本。BGA通常分为三类，每类BGA都有自己独特的特点和优缺点：

1、PBGA（PLASTIC BALL GRID ARRAY）塑料封装BGA

2 G' h4 e0 e, o3 N  L/ Y& z- }7 I其优点是：
. g+ B9 F' R5 R% L/ i4 X% f9 {
  o9 v, W% p% D①和环氧树脂电路板热匹配好。
3 J9 e/ w- k; u7 U: s6 I3 ?
) W: g$ m, r) w1 f6 `3 `②焊球参与了回流焊接时焊点的形成，对焊球要求宽松。
5 c8 _7 K0 p2 ?2 l, j/ _
* E5 M! z+ u( v, B9 j- {9 l③贴装时可以通过封装体边缘对中。
! q  U9 ~+ X1 j; U! j
$ k0 p0 V, N/ r2 F3 u④成本低。

) j, c5 s/ _4 j2 B" r' g) g+ o! `⑤电性能好。
; R& o+ j, F. w$ V
/ D$ F3 E4 C4 k, F其缺点是：对湿气敏感以及焊球面阵的密度比CBGA低
1 D$ |9 G! \! [/ ^; D) K3 u9 m; J) f
2、CBGA（CERAMIC BGA）陶瓷封装BGA
- T3 @2 Z; l. Q% n( b: \; K
其优点是：
5 h8 k, e0 \: N8 [5 m
①封装组件的可靠性高。

②共面性好，焊点形成容易，但焊点不平行度交差。
. i- g& Q) z, }; K; T: K; |, G% v
. c$ @( x5 J) X! a2 w③对湿气不敏感。
( ^: x( _2 j) J! |
; b) K8 m4 a" e4 }6 _④封装密度高。

其缺点是：
! T! A  w( v# }
1 X, S7 h! h' y4 x& h+ Y3 t①由于热膨胀系数不同，和环氧板的热匹配差，焊点疲劳是主要的失效形式。
. `  j1 b1 i! }/ o- O
②焊球在封装体边缘对准困难。

0 T9 y; T; T" L+ v4 d) y) m; p: ?③封装成本高。
9 P5 y( n! X4 a  L% m# S
, l2 }0 \. R2 X5 \4 b' z3 q8 a$ W1 p" Z3、TBGA（TAPE BGA）带载BGA

) i) n  R7 y6 J* i; F其优点是：
( j2 ~- _2 V& q& W# i7 @; P5 f
; m! p( \; q7 m①尽管在芯片连接中局部存在应力，当总体上同环氧板的热匹配较好。

②贴装是可以通过封装体边缘对准。

. _6 ]! J; b' [0 @: D( l( K③是最为经济的封装形式。

其缺点是：
0 o6 Q1 m: j9 E- n3 c5 c
4 G" @" g- G* Q①对湿气敏感。

②对热敏感。

③不同材料的多元回合对可靠性产生不利的影响。
+ y% u$ L1 N6 I- Q6 ^" N7 Z
4 c% B4 N& [* `2 @2 Y) D! r% `BGA在电子产品中已有广泛的应用，但实际生产应用中，以PBGA居多。PBGA最大的缺点是对湿气敏感，如果PBGA吸潮后，在焊接中PBGA极易产生“爆米花”现象，从而导致PBGA失效。在很多的文献中有很多提高BGA制程质量的文章，在此我们仅针对PBGA对湿气敏感的缺点，讨论在实际生产过程的相关工艺环节中防止PBGA因吸潮而失效的方法。
" ^3 @: n9 K7 p
% y3 f' P2 z' b1 ~6 ^一、PBGA的验收和贮存
" T. l8 E' Y5 q7 s+ E! C% y. _6 `
6 m; a3 z0 m, S3 n3 [% Q- X+ nPBGA属于湿敏性元件，出厂时均是采用真空包装，但在运输周转过程中很容易破坏其真空包装，导致元件受潮和焊点氧化，因此在元件入厂验收时，必须将元件的包装状态作为检验项目，严格将真空和非真空包装的元件区分开，真空包装的元件按照其贮存要求进行贮存，并在保质期内使用，非真空的元件应该放入低湿柜中按要求进行贮存，防止PBGA吸潮和引脚的氧化。同时按“先进先出”的原则进行控制，尽量降低元件的贮存风险。
+ ?! ]2 `5 y4 X/ N* C
二、PBGA的除湿方式的选择
/ U7 J( l+ q- o0 _
受潮的PBGA在上线生产前要进行除湿处理。BGA的除湿通常有低温除湿和高温除湿两种，低温除湿是采用低湿柜除湿，除湿比较费时，通常在5%的湿度条件下，需要192小时，高温除湿是采用烘箱除湿，除湿时间比较短，通常在125摄氏度的条件下，需要4小时。在实际的生产中，对那些非真空包装的元件进行高温除湿后，放入低湿柜中贮存，以缩短除湿的周期。对湿度卡显示潮湿度超标的PBGA建议采用低温除湿，而不采用高温除湿，由于高温除湿的温度较高（大于100摄氏度）而且速度快，如果元件湿度较高，会因为水分的急促气化而导致元件失效。
8 p! c0 L+ g  ~& x; {
三、PBGA在生产现场的控制
. N% Z4 N/ q2 `& Z5 w
PBGA在生产现场使用时，真空包装的元件拆封后，必须交叉检查包装的湿度卡，湿度卡上的湿度标示超标时，不得直接使用，必须进行除湿处理后方可使用。生产现场领用非真空包装的元件时，必须检查该料的湿度跟踪卡，以确认该料的湿度状态，无湿度跟踪卡的非真空包装的元件不得使用。同时严格控制PBGA在现场的使用时间和使用环境，使用环境应该控制在25摄氏度左右，湿度控制在40-60%之内，PBGA现场的使用时间应控制在24小时以内，超出24小时的PBGA必须重新进行除湿处理。
# ^9 f& K  o' l" Z7 Y' t" U
3 i) z# q4 [; C* j0 F& d四、PBGA的返修
6 y% x  [! B" x" `2 h: F- q$ g
BGA返修通常采用BGA返修台（BGA rework station）。生产现场返修装贴有PBGA的PCBA，如果放置时间比较长，PBGA易吸潮，PBGA的湿度状态也很难判断，因此PBGA在拆除之前，必须将装PBGA的PCBA进行除湿处理，避免元件在拆除中失效报废，使BGA的置球和重新装配变得徒劳。

当然，在SMT的制程中导致BGA失效的工艺环节和原因很多，比如ESD、回流焊接等等，要想降低SMT制程中BGA的失效，需要在多方面进行全面控制。对于PBGA而言，与元件吸潮相关的工艺环节在实际生产中往往被忽视，而且出现问题比较隐蔽，往往给我们改善制程、提高制程质量造成了很多障碍，因此针对PBGA对湿气敏感的缺点，在生产制程中，从以上几个方面着手，针对性的采取有效应对措施，可以更好地减少PBGA的失效，提高PBGA的制程质量，降低生产成本。
1 E8 d5 o/ C8 h+ c  t9 l' |
% I  R8 o$ n% K2 ]  ^% X4 Q

sdsdwwwe22

失效的环节很多  需多方面控制

RNGxiaohu

焊球参与了回流焊接时焊点的形成，对焊球要求宽松

xiananUZI

受潮的PBGA在上线生产前要进行除湿处理