BGA焊点空洞问题分析

Ｋ ｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｖ ｏ ｉ ｄ ｓ ； Ｓ ｏ ｌ ｄ ｅ ｒ ； Ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ； Ｂ Ｇ Ａ Ｄ ｏ ｃ ｕ ｍｅ ｎ ｔ Ｃ ｏ ｄ ｅ ： Ａ Ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｌ Ｄ ： １ Ｏ ０ １ － ３ ４ ７ ４ ， ２ ０ １ ３ ， ０ ４ ． ０ ２ ２ ３ － ０ ４
１ ． １ Ｂ ＧＡ 封装的优点 （ １ ）Ｉ ／ ｏ引脚数较 多 ，Ｂ Ｇ Ａ 封装器件 的［ ／ ０数主 要 由封装 体 的尺寸 和焊 球 间距决 定 ，由于Ｂ ＧＡ 封 装
的焊 球是 以 阵列形 式排 布在 封 装基 板下 面 ，故可 极 大地提高器件 的Ｉ ／ ０数 ；
（ ３）对 温度 ／ 湿 度敏 感 ，Ｂ Ｇ Ａ元件 是一 种高度 的温 度 和 湿 度 敏 感 器 件 ，所 以ＢＧＡ必 须 在恒 温 干
摘 要 ：Ｂ Ｇ Ａ 器件 已经广泛应用 于各个领域 ，首先对Ｂ Ｇ Ａ 器件进行 了简介 ，在给出其焊点质量检验合格判据 后 ，针对Ｂ Ｇ Ａ 组装过程 中常见现象空洞 ，分析了空洞产生 的机理 ，并进一步说明空洞对焊点可靠性 的影响 。最后 根据空洞产生机理提出了一些措施以减少 和改善空洞。
电路 的性能 ；
是 美 国Ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｏ ｌ ａ 公司 开 发的 ，它 是在 印 制基板 的 背
面按 陈列 方式 制作 出球 形 凸点 用 以代 替 引脚 ，在 印 制基板 的正面装 配Ｌ ｓ Ｉ 芯 片 ，然后进行 封装 。根据不 同的分 类依 据 ，ＢＧ Ａ封装芯 片 可以有 不 同的种 类 ， 根 据衬 底的不 同 ，有塑料 Ｂ Ｇ Ａ、陶瓷Ｂ Ｇ Ａ￣ Ｉ ３ 玻 璃 纤 维 环氧树 Ｊ ￣ＢＧ Ａ 等 ；根 据 内部芯 片和衬 底 连接 的不
（ ４ ）改 善 了Ｉ ／ Ｏ端 的共面 性 ，减 小 了组装过 程
中因共面 性差 而造 成 的损耗 ，同时也提 高 了组装 的 可靠性 ； （ ５）焊球 的表 面张力较 大 ，可 以使 器件在 回流 焊过程中 自动校准 中心 ，提高Ｓ ＭＴ 的直通率 。
同 ，可分 为倒 装片Ｂ Ｇ Ａ、柔 性Ｂ Ｇ Ａ、载 带Ｂ Ｇ Ａ、超
ＷＵ Ｊ ｕ ｎ
Ｉ Ｎ ｏ ． １ Ｏ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｃ Ｅ Ｔ Ｃ ， Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０ ３ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂ Ｇ Ａ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｖ ａ ｒ ｉ ｅ ｓ ｄ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ ． Ｂ ｒ ｉ ｅ ｆ ｌ ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ Ｂ Ｇ Ａ ． Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ｏ ｆ ｖ ｏ ｉ ｄ ｓ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ
作者 简介 ：吴军 （ １ ９ ８ ２ 一） ，男 ，毕 业于安徽 工程 科技大学 ，工程师 ，主要从事Ｓ ＭＴ Ｔ艺技术研究工作 。 基金 项 目： “ 十二五”预先研究项 目 （ 项 目编号 ：５ １ ３ １ ８ ０ ７ ０焊点空洞问题分析
级Ｂ Ｇ Ａ 等 ；根据 引出端形状的不 同还有Ｐ Ｇ Ａ（ 针栅阵 列 ）、Ｃ Ｇ Ａ（ 柱栅阵列 ）、ＨＧ Ａ（ 孔栅 阵列 ） 等 】 。
１ ． ２ Ｂ Ｇ Ａ 封装 的缺点
（ １ ）对焊点的可靠性要求更严格 ； （ ２）返修方法 更困难 ，同时返修后 芯片需经 植
球才能再利用 ；
２ ０ １ ３ 年７ 月 第３ ４ 卷 第４ 期
Ｅ ｌ
ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
电 子 工 艺 技 术
Ｂ Ｇ Ａ焊点 空洞 问题 分析
吴 军
（ 中国电子 科技集团第十研究所 ，四川 成都 ６ １ ０ ０ ３ ６）
ｇ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｒ ｉ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｏ ｆ ｇ ｏ ｏ ｄ Ｂ Ｇ Ａ ｓ ｏ ｌ ｄ ｅ ｒ ． Ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｖ ｏ ｉ ｄ ｓ ｏ ｎ ｓ ｏ ｌ ｄ ｅ ｒ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ． Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ， ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｖ ｏ ｉ ｄ ｓ ．
关键词 ：空 洞 ；焊点 ；可靠性 ；Ｂ Ｇ Ａ 中国分 类号 ：Ｔ Ｎ ６ ０ ５ 文献标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ０ ０ １ — ３ ４ ７ ４（ ２ ０ １ ３ ）０ ４ — ０ ２ ２ ３ — ０ ４
Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ ｓ ｏ ｌ ｄ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｄ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｂ Ｇ Ａ
１ Ｂ ＧＡ 简介
Ｂ Ｇ Ａ是集 成 电路采 用有 机 载板 的一 种封装 法 ，
（ ２） Ｂ Ｇ Ａ的阵列焊球 与基 板的接触面 大而短 ， 有利于散热 ； （ ３ ）Ｂ Ｇ Ａ 焊球 的 引脚很短 ，缩短 了信 号的传输 路 径 ，故寄 生参 数减 小 ，信号传 输延 迟小 ，可 改善
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层 ，而被 氧化 的Ｎｉ 部分 则不 能被焊 料所 润 湿发生 反 应 ，故在 焊盘 与 焊球之 间的界 面上就 出现 了数量 若