FOXCONN BGA、LGA的Void零件技术手册.ppt

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1、Foxconn Technology Group,SMT Technology Development Committee,SMT Technology CenterSMT 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、Reflow Profile和Void的研究;4-2、LGA的Solder Paste和Void的關系;4-3、LGA Solder Paste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

2、-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vo

3、id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Stand off高度、焊錫量,0.5mmPitch CSPVoid:0.3mmDiaPaste:110umm,0.65mmPitch CSPPaste:

4、130umm,模擬回流爐中LGA Solder Past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、Reflow Profile 錫膏助焊劑的設計。2、錫膏印刷 3、Reflow

5、 Profile 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Reflow Profile和void發生量的檢驗,Reflow Profile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Profile 2、改善的Profile 3、考慮現在生產的Profile,LGA的Reflow Profile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solder paste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：M7

6、05-GRN360-K2-V 2：M705-GRN360-K2-VLMSK厚度：130um實裝：0.65mmp C-LGA,預熱不足容易發生大的void,LGA的solder paste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。solder paste(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solder paste印刷量和void的發生量的驗証,130umt,做LGA的solder paste印刷厚130um和150um瓦斯排出和印

7、刷形狀的有無條件。,land,void,使用past:1：M705-GRN360-K2-V 2：M705-GRN360-K2-VLMSK厚度：130um實裝：0.65mmp C-LGA,LGA的solder paste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

8、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pad size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）Reflow Profil

9、e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 1Pad size 鋼網開口部112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,Solder Paste,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+Raste Reflow一回）發生的異常形狀,錫球,BUMP變形,錫球,結 束,THANKS!,