SMD BGA 生產(chǎn)制程控制過(guò)程的幾大要點(diǎn)

" v$ W) ^& O* F- Z

一、關(guān)于bga產(chǎn)品的生產(chǎn)前的準備工作：

1、  鋼網(wǎng)模板的制作要求：

A、 降低模板的厚度，視不同產(chǎn)品而定，一般在0.12mm~0.15mm。

B、 為了很好的印刷錫膏，可采用梯形的鋼網(wǎng)開(kāi)口，即上開(kāi)口要比下開(kāi)口稍大一些，且可考慮下開(kāi)口略小于焊盤(pán)。

C、 根據solder ball 的 pitch 可采用方形開(kāi)口。

2、  PCB和BGA烘烤工作：

        A：BGA封裝對濕氣的敏感性是相當強的，在貼裝前如果未得到適當的烘干和保

        持干燥的話(huà)，BGA在回流焊中就會(huì )出現翹曲、凸起、爆米花或開(kāi)裂的現象。

        B：另為層壓板中截留有濕氣，其在組裝過(guò)程中會(huì )突發(fā)性排氣，導致局部脫層，降

        低焊接的可靠性。

        C：烘烤的條件設定，BGA可參照其包裝上的說(shuō)明執行相關(guān)類(lèi)別標準，一般為125

              ℃+-5℃，烘烤20小時(shí)，PCB可參照100℃，連續烘烤12小時(shí)左右。

        D：烘烤BGA的溫度不宜超過(guò)125℃，因為過(guò)高的溫度會(huì )造成錫球和元器件連接

        處金屬組織的變化，當這些元器件進(jìn)入回流焊的階段時(shí)，容易造成錫球與元器

       件封裝外的脫節，造成裝配質(zhì)量問(wèn)題。

          E：烘烤BGA一定要視其包裝材料而定，如果是盤(pán)裝，則可視正常溫度設定，如

        果是卷裝，則可設定較低的溫度。

3、  錫膏的要求：

A：較細小顆粒的錫膏品牌。

B：粘性稍強且不易干，即良好印刷性。

C：良好的可焊性，低殘留物。

4.      所有參與作業(yè)的人員的技能培訓要求：所有人員都應得到全面的BGA組裝，焊接的技能和相關(guān)知識培訓，工程師級以上的技術(shù)人員應得到更深層的培訓。

二：關(guān)于BGA生產(chǎn)過(guò)程中的工藝控制：

      1：PCB的印刷：

             A：刮刀的角度在60度為佳，印刷壓力在3.5kg~10kg。

             B：印刷速度應控制在10mm/秒~25mm/秒，BGA的錫球間距(pitch)越小，則印刷速

                   越慢。

             C：鋼網(wǎng)脫離速度要設為0.5mm/秒。

             D：車(chē)間溫度應控制在25℃以下，濕度小于60%RH，防止焊膏在空氣中暴露太久。

        E：每次加入鋼網(wǎng)上的錫膏不宜過(guò)量，用完后及時(shí)補充，最好連同鋼網(wǎng)上的少量錫

           膏一起攪拌均勻后再加入鋼網(wǎng)上印刷。

        F：鋼網(wǎng)清洗次數應采用5PCS/次以下（當然，如球之間pitch>1.0mm則考慮

           8-10PCS/次）。鋼網(wǎng)清洗要用酒精濕擦，且每半小時(shí)要用牙刷清洗一次。

        G：印刷后的PCB，在進(jìn)入貼片機之前一定要安排專(zhuān)人100%用放大鏡檢查，BGA焊

           盤(pán)的印刷質(zhì)量，檢查有無(wú)漏印、少錫、連錫、多錫等不良，只能讓印刷OK的

           PCB進(jìn)入下一工序。

4、  BGA的貼裝：

A：清晰、完整的視覺(jué)成像識辯參數的設定，防止錫球缺、損的BGA直接被貼裝在

   板上。

B：貼裝誤差值設定小于30%，防止貼裝偏位。

C：吸取、置放的速度應放慢，使吸嘴置于BGA在板上的時(shí)間為400毫秒（關(guān)閉真

   空狀態(tài)）。

D：將貼裝高度設定在稍向下壓0.1mm～0.3mm，使BGA在安放時(shí)其焊球能夠與焊膏充分接觸，這樣可減少BGA某個(gè)引腳空焊的現象，但對于引腳間距小于0.65mm的BGA則不宜采用，以免發(fā)生錫球橋接即連錫。

E：對于視機器拋入拋料帶上的BGA，應給PE分析后修補OK后方可用生產(chǎn)線(xiàn)。

   3、BGA貼裝過(guò)回流爐前的檢驗要求：

        A：貼裝后的BGA就不應再移動(dòng)，因為這樣做會(huì )將焊膏拖帶走，抹成一片，而導致

           焊料橋接。

        B：于外觀(guān)看似BGA貼裝偏位或翹曲的PCBA應及時(shí)反饋跟線(xiàn)PE分析跟進(jìn)，并按照

          PE提出的補救方案進(jìn)行不良品處理。不可私自用鑷子或吸筆撥動(dòng)或擠壓。

        C：對于貼裝出的PCB板被檢驗OK后應立即過(guò)回流爐，不宜置放、暴露在空氣中，

          最長(cháng)不超過(guò)30分鐘。

5、  回流爐溫控參數profile的制作及注意事項：

A：BGA profile 的制作：profile的測量點(diǎn)應位于BGA的中心位置，并且應有兩

   條測試線(xiàn)，一條位于BGA上表面，另一條位于BGA與PCB之間錫球位置（從PCB

   下表面穿過(guò)達BGA下表面焊錫球），以有鉛的工藝為例：

       ① 預熱斜率需 <2.5℃/sec(不可>3℃/sec)

         ②140℃～170℃間需保持60～120second.

         ③183℃以上時(shí)間需保持90～110second .

         ④底部最高溫度需<220℃.

         ⑤冷卻斜率需<3℃/sec(最大)。

         ⑥BGA表面與底部溫差大約為5～6度。

B：在再流焊過(guò)程中，如果偏離焊盤(pán)小于50%的話(huà)，元件就可以自動(dòng)對位，如果BGA

     存在嚴重偏位問(wèn)題，應在過(guò)爐前重新取下對位（檢查焊膏）和返工。

C：此階段PCB必須均勻受熱升溫，并刺激助焊劑活躍，一般升溫速度和降溫速度

   都不宜過(guò)快，防止PCB受熱或冷卻過(guò)快而產(chǎn)生變形。

三、關(guān)于BGA 生產(chǎn)完成后的檢驗工作

1．  后段目標QC 的外觀(guān)檢查。及時(shí)反饋對位及焊接問(wèn)題。

2．  X-RAY錫點(diǎn)焊接檢查。在量產(chǎn)時(shí)要保證每100PCS 抽檢20PCS。要求保證對氣泡（也叫孔洞），假焊、少錫、橋接、過(guò)孔搶錫等系列壞機專(zhuān)項檢查。

3．  對于X-RAY檢查不到的問(wèn)題，如錫裂、焊錫粗糙，可借助新的檢驗儀器：如“ERSA SYSTEM 2500BGA/CSP SMT視覺(jué)檢查系統”，它可以從側面檢查錫球的焊接質(zhì)量，更深入的分析BGA內部焊錫效果。

四、常見(jiàn)的幾個(gè)BGA制成缺陷的分析與改善措施

1．  氣泡（也叫孔洞）

產(chǎn)生原因：（1）來(lái)料BGA焊錫球（SODER BALL）本身就有孔洞，可能是 （SOLDER BALL）本身就有孔洞，SOLDER BALL制造過(guò)程中或使用材料而造成的。

        （2）在過(guò)回流焊中產(chǎn)生：已蒸發(fā)的焊劑和融溶固化過(guò)程中截留的焊劑在組裝過(guò)程中產(chǎn)生。

        （3）PCB焊盤(pán)中的通孔中的膨脹氣體也會(huì )產(chǎn)生氣泡。

改善措施：

(1)與供應商洽談，要求改善Solder ball 的制造工藝，

         (2)BGA 和PCB得到較理想的除濕烘烤，理想及合適的回流爐 Profile 的設定

         (3)合格的PCB異通孔位置的設定(R&D)

    2.連錫

        生產(chǎn)原因：

(1)  錫膏印刷過(guò)厚或鋼網(wǎng)底部有錫

(2)  BGA貼裝偏位，外在因素如人手撥動(dòng)造成

(3)  焊錫球的爆米花也會(huì )產(chǎn)生錫球橋接

        改善措施：

(1)  標準鋼網(wǎng)開(kāi)孔的制作，及時(shí)清洗鋼網(wǎng)

(2)  調試貼裝參數(適當)，對于偏位的BGA應由PE分析專(zhuān)項改善措施去返工、補救

(3)  BGA及PCB得到理想的烘烤，爐溫的設定避免過(guò)快，斜率不要>3。C

3.假焊、少錫：

        產(chǎn)生原因：

(1)  印刷少錫

(2)  過(guò)孔搶錫造成焊點(diǎn)少錫

(3)  PCB變形

        改善措施：

(1)  適當的印刷參數設置，及時(shí)清洗鋼網(wǎng)

(2)  過(guò)孔的標準設計，及完整的綠油覆蓋

(3) 理想及合適的回流爐 Profile 的設定

深圳市鼎華科技發(fā)展有限公司

4 J' v3 U, }3 [8 a