FOXCONNBGA、LGA的Void零件技术手册.ppt

FoxconnTechnologyGroup SMTTechnologyDevelopmentCommittee SMTTechnologyCenterSMT技術中心 BGA LGA的Void零件技朮手冊 目錄 1 背景目的2 BGA和LGA的Void發生的原因 3 Reflow中的Void形成過程 4 Void抑制方法的檢驗 4 1 ReflowProfile和Void的研究 4 2 LGA的SolderPaste和Void的關系 4 3 LGASolderPaste印刷和Void的關系 5 LGA的Void不良零技朮 6 BGA變形的原理 參考 背景目的 1 1背景 隨著實裝的高密度化的推進 元件特別是IC 端子等電極的構造變化顯著 根據電極的變化 以前的焊接技朮已經不能正確的焊接元件了 其中最有代表性的是采用LGA BGA的IC工廠 LGA BGA等CHIP元件由開放型焊接向密閉型焊接變化 LGA BGA IC最大的問題是在接合部發生的 Void 背景目的 1 2目的 1 LGA BGA IC不產生Void焊接技朮成為實用化 2 能夠在高密度實裝基板 大型主板上沒有Void進行實裝 提高接合的可靠性 LGA和BGA的VOID發生原因 為防止LGA BGA的void發生 解開void發生的原理相當重要 為防止LGA BGA的void發生是受錫膏的熔融的變化影響的 解開這些變化過程 就可以提出void的對策 發生原理 1 因為焊錫表面張力 焊錫向中心部集中 2 因為表面張力void密閉3 要排除void抑制焊錫表面張力是很必要的 浸潤性變慢 1 焊錫向母材的浸潤方向流動 2 因為這種流動使void密閉 3 要排除void 提高浸潤性很重要 加速浸潤性 LGA和BGA的VOID發生原因 膏體溶解的過程 三維的Void容易排出 二維的Void不容易排出 REFLOW后的Standoff高度 焊錫量 0 5mmPitchCSPVoid 0 3mmDiaPaste 110umm 0 65mmPitchCSPPaste 130umm 模擬回流爐中LGASolderPast的變化 void改良品 殘渣的流動性高焊錫融化后助焊劑處于活動狀態 殘渣的流動性小于K2 V錫膏焊錫融化后助焊劑處于穩定狀態 為了解開實際的LGA BGA的焊接有必要做模擬 目前 REFLOW中的void的形成過程 LGA內void的發生過程 初期融化階段發生細小的 隨著時間變化膨脹 變大在一定程度上也會有較大的發生 從基材噴出 一般認為延長溶解時間是不好的對策 Void抑制方法的檢驗 原因分析的結果 為了防止BGA LGA發生Void 要推進以下工作 1 ReflowProfile錫膏助焊劑的設計 2 錫膏印刷3 ReflowProfile的3項目須同時改善 一個一個改善沒有效果 Void抑制方法的檢驗 LGA的ReflowProfile和void發生量的檢驗 ReflowProfile的void發生量的檢驗按照下面3項記錄條件執行 1 公司內一般使用的Profile2 改善的Profile3 考慮現在生產的Profile LGA的ReflowProfile和void發生量的檢驗 無鉛 使用錫膏 MSK 順序 void LGA的錫膏和void的發生量的驗証 做LGA的solderpaste的void發生量試驗 LGA的錫膏和void的發生量的驗証 land void 使用past 1 M705 GRN360 K2 V2 M705 GRN360 K2 VLMSK厚度 130um實裝 0 65mmpC LGA 預熱不足容易發生大的void LGA的solderpaste和void發生量的驗証 結論 void對策品的VL取得良好的結果 比較符合密閉型的焊接 FLUX的變化穩定 solderpaste 粒度 FLUX 的使用重要 預熱不足容易發生大的void M705 GRN360 K2 V M705 GRN360 K2 VL LGA的solderpaste印刷量和void的發生量的驗証 130umt 做LGA的solderpaste印刷厚130um和150um瓦斯排出和印刷形狀的有無條件 land void 使用past 1 M705 GRN360 K2 V2 M705 GRN360 K2 VLMSK厚度 130um實裝 0 65mmpC LGA LGA的solderpaste印刷量和void發生的檢証 結論 因為印刷厚度引起的void發生量很少 從FLUX發生的瓦斯被排出 缺口印刷效果大要有充足的錫膏印刷量確保能夠排出瓦斯的印刷形狀 150um全面印刷 150um缺口印刷 BGA的Void不良零技朮 按照以前的觀念 表面實裝技朮上還不能實現Void為零 為了實現Void零不良需要滿足以下條件 在實際生產上要嚴密考慮元件電極和PAD間錫膏印刷 裝載元件以及Reflow等條件 LGA BGA的void零不良技朮 1 元件電極和基板Pad的Space 容積 根據電極的種類電極size和padsize不同 要對一個一個元件分別測量 要注意元件有平面電極和凹面電極 2 Space 容積 熔融后必要的焊錫量 焊錫容積 的設計熔融后根據錫膏的種類不同大約是印刷焊錫量的50 60 3 確保必要的焊錫量 防止void發生 要設計錫膏的印刷厚度和印刷形狀 鋼网設計 4 使用錫膏的選定 防止void的發生 焊錫的size 活性劑 溶劑的種類 推荐值 焊錫粒子 25 45um 活性劑多 溶劑 標准高沸點低 5 ReflowProfile的設計 參考使用錫膏推荐值 零件低面Pad Viod零技朮 熔融后錫膏厚度測定 現在 1 Padsize 鋼網開口部1 12 鋼網0 127 Gas Remove 零件低面Pad Viod零技朮 鋼網開口部形狀 尺寸 Reflow Profile SolderPaste 千住金屬M705 GRM36 K2VL Glass 低沸點溶劑Gel狀活性劑 凝膠體 0 44mm 0 4mm void対策鋼网開口例 1 対策案 理想形状 0 44mm 0 4mm void対策鋼网開口例 2 対策案 理想形状 Void對策鋼网開口例 對策案 0 44mm 0 2mm 0 4mm 0 2mm 0 4mm 部品端面 外側 内側 void対策鋼网開口例 理想形状 0 1mm外側shift Reflow中BUMP變形的過程 不同形狀的LAND的BGA異常發生數 BGA 基板 PKG的clearance窄 從VIA噴出瓦斯 BGA的內壓容易上升構造 容易發生變形 銅上面有配線 有VIA的LAND的變形集中 1 2次面實裝后的LGA刮刀中BUMP變形 在一次面一回Reflow新發生的形狀異常 在一次面2回 反轉 Reflow時發生的形異常 2次面 空reflow一回 RasteReflow一回 發生的異常形狀 錫球 BUMP變形 錫球 結束 THANKS