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浅谈CTE及其对FC—BGA焊点可靠性的影响

效时BGA返修台说明书

一、安装、使用返修工作站安装场所为了确保安全和避免返修站可能发生损坏，应将返修站安装在符合下述条件的环境场所。 ◆远离易燃物； ◆不会溅到水或其它液体的地方； ◆不会受到空调机、加热器或者通风机直接气流影响的地方； ◆通风良好、干燥、少尘的地方； ◆水平、稳定、不易受到震动的地方；电源电源电压要求如下： ◆使用电压波动较小的电源电压波动： AC220V±10%。频率波动： 50/60Hz±0.3%。空间要求为方便操作，易于维修，务必在返修站背面留出约300mm以上的空间。

使用注意事项在使用返修工作站，请注意以下事项： 1、打开热风返修站电源开关后，首先应检查上下热风喷嘴是否有冷风吹出，若无风吹出，严禁启动加热，否则可能烧毁加热器。 2、返修不同的BGA，可设定不同的温度曲线段，各段温度设定最高一般不能超过300℃；采用无铅返修时可根据BGA锡珠的焊接温度曲线参考设定。 3、BGA安装前，必须逐片检查PCB板焊盘和BGA锡珠是否良好；BGA焊接后需逐片进行外观检查，如发现异常，应停止安装BGA并检测温度，待调整正常后方可进行焊接，否则可能会损坏BGA或PCB板。 4、机器表面需定时清洁，特别是要保持红外线发热管及防护网表面的清洁，防止污物积留在上面而影响正常热量辐射，导致焊接质量不良，并明显缩短红外发热体的使用寿命。 5、未经培训的操作人员不得随意更改各设定参数。 6、工作时不要用电扇或其他设备对返修站吹风，否则会导致加热器异常升温，烧坏工件。 7、开机后，高温发热区不能直接接触任何物体，否则可能会引起物件的烧毁，待加工 PCB板应放在PCB板支撑架上。 8、工作时禁止用手触摸高温发热区，否则容易烫伤。 9、工作时，在返修站附近不要使用可燃喷、液化或气体。 10、不要取下电箱面板或盖板，电箱中有高压部件，可能会引起电击。 11、如在工作中有金属物体或液体落入返修站，立即断开电源，拔下电源线，待机器冷却后，再彻底清除落物、污垢；如上面留有污垢，重新开机工作时可能会发出异味。 12、系统如长时间不开机（大于10天），PLC中的电池可能耗尽，导致参数丢失，此时请重新设置参数。或者定时开机给PLC充电，以防数据丢失。注意：不得用液体擦红外发热管，红外发热管上的顽固污物可采用细砂纸打磨掉。如因此原因而烧坏发热体，本公司将不负责免费更换!

焊点可靠性之焊点寿命预测

— 1 — 焊点可靠性之焊点寿命预测在产品设计阶段对SMT 焊点的可能服役期限进行预测，是各大电子产品公司为保证电子整机的可靠性所必须进行的工作，为此提出了多种焊点寿命预测模型。 (1) 基于Manson-Coffin 方程的寿命预测模型 M-C 方程是用于预测金属材料低周疲劳失效寿命的经典经验方程[9]。其基本形式如下： C N p f =ε?β (1-1) 式中 N f — 失效循环数； ?εp — 循环塑性应变范围； β, C — 经验常数。 IBM 的Norris 和Landzberg 最早提出了用于软钎焊焊点热疲劳寿命预测的M-C 方程修正形式[2]： )/exp()(max /1kT Q Cf N n p m f -ε?= (1-2) 式中 C, m, n — 材料常数； Q — 激活能； f — 循环频率； k — Boltzmann 常数； T max — 温度循环的最高温度。 Bell 实验室的Engelmaier 针对LCCC 封装SMT 焊点的热疲劳寿命预测对M-C 方程进行了修正[10]： c f f N /1'221???? ??εγ?= (1-3) )1ln(1074.1106442.024f T c s +?+?--=-- (1-4) 式中 ?γ — 循环剪切应变范围； f 'ε— 疲劳韧性系数，2f 'ε=0.65； c — 疲劳韧性指数； T s — 温度循环的平均温度。采用M-C 型疲劳寿命预测方程，关键在于循环塑性应变范围的确定。主要有两种方法：一种是解析法[10,11]，通过对焊点结构的力学解析分析计算出焊点在热循环过程中承受的循环应变范围，如Engelmaier 给出[10]：

bga返修台的作用

bga返修台的作用 bga返修台的作用1、返修成功率高。目前崴泰科技BGA返修台推出的新一代光学对位BGA返修台在维修BGA的时候成功率可以达到100%。现在主流加热方式有全红外、全热风以及两热风一红外，国内BGA返修台的加热方式一般为上下部热风，底部红外预热三个温区（两温区的BGA返修台只有上部热风跟底部预热，相对于三温区较落后一些）。崴泰科技主要就是采用这种加热方式，上、下部加热头的通过发热丝加热并通过气流将热风导出，底部预热可分为暗红外发热管、红外发热板或红外光波发热板进行对PCB板整体的加热。 2、操作简单。使用BGA返修台维修BGA，可以秒变BGA返修高手。简单的上下部加热风头：通过热风加热，并使用风嘴对热风进行控制。使热量集中在BGA上，防止损伤周围元器件。并且通过上下热风的对流作用，可以有效降低板子变形的几率。其实这部分就相当于热风枪再加个风嘴，不过BGA返修台的温度可以根据设定的温度曲线进行调控。底部预热板：起预热作用，去除PCB和BGA内部的潮气，并且能有效降低加热中心点与周边的温差，降低板子变形的几率。 3、夹持PCB板的夹具以及下部的PCB支撑架，这部分对PCB板起到一个固定和支撑的作用，对于防止板子变形起重要作用。通过屏幕进行光学精准对位，以及自动焊接和自动拆焊等功能。正常情况下单单加热的话是很难焊好BGA的，最重要是根据温度曲线来加热焊接。这也是使用BGA返修台和热风枪来拆、焊BGA的关键性区别。现在大部分BGA 返修台可以直接通过设定好温度进行返修，而热风枪虽然可以调控温度，但不能直观的观察到实时的温度，有时候加热过了就容易直接把BGA烧坏。 4、使用BGA返修台不容易损坏BGA芯片和PCB板。大家都知道在返修BGA的时候需要高温加热，这个时候对温度的控制精度要求非常的高，稍有误差就有可能导致BGA芯片和PCB板报废。而BGA返修台的温度控制精度可以精确到2度以内，这样就能确保在返修BGA芯片的过程中保证芯片的完好无损，也是热风枪无法对比的作用之一。我们返

焊点可靠性研究详解

SMT焊点可靠性研究前言近几年﹐随着支配电子产品飞速发展的高新型微电子组装技术--表面组装技术(SMT)的飞速发展﹐SMT焊点可靠性问题成为普遍关注的焦点问题。与通孔组装技术THT(Through Hole Technology)相比﹐SMT在焊点结构特征上存在着很大的差异。THT焊点因为镀通孔内引线和导体铅焊后﹐填缝铅料为焊点提供了主要的机械强度和可靠性﹐镀通孔外缘的铅焊圆角形态不是影响焊点可靠性的主要因素﹐一般只需具有润湿良好的特征就可以被接受。但在表面组装技术中﹐铅料的填缝尺寸相对较小﹐铅料的圆角(或称边堡)部分在焊点的电气和机械连接中起主要作用﹐焊点的可靠性与THT焊点相比要低得多﹐铅料圆角的凹凸形态将对焊点的可靠性产生重要影响。另外﹐表面组装技术中大尺寸组件(如陶瓷芯片载体)与印制线路板的热膨胀系数相差较大﹐当温度升高时﹐这种热膨胀差必须全部由焊点来吸收。如果温度超过铅料的使用温度范围﹐则在焊点处会产生很大的应力最终导致产品失效。对于小尺寸组件﹐虽然因材料的CTE 失配而引起的焊点应力水平较低﹐但由于SnPb铅料在热循环条件下的粘性行为(蠕变和应力松弛)存在着蠕变损伤失效。因此﹐焊点可靠性问题尤其是焊点的热循环失效问题是表面组装技术中丞待解决的重大课题。 80年代以来﹐随着电子产品集成水平的提高,各种形式﹑各种尺寸的电子封装器件不断推出﹐使得电子封装产品在设计﹑生产过程中,面临如何合理地选择焊盘图形﹑焊点铅料量以及如何保证焊点质量等问题。同时﹐迅速变化的市场需求要求封装工艺的设计者们能快速对新产品的性能做出判断﹑对工艺参数的设置做出决策。目前﹐在表面组装组件的封装和引线设计﹑焊盘图形设计﹑焊点铅料量的选择﹑焊点形态评定等方面尚未能形成合理统一的标准或规则﹐对工艺参数的选择﹑焊点性能的评价局限于通过大量的实验估测。因此﹐迫切需要寻找一条方便有效的分析焊点可靠性的途径﹐有效地提高表面组装技术的设计﹑工艺水平。研究表明﹐改善焊点形态是提高SMT焊点可靠性的重要途径。90年代以来﹐关于焊点形成及焊点可靠性分析理论有大量文献报导。然而﹐这些研究工作都是专业学者们针对焊点

计算机系统的焊点可靠性试验(doc 5页)

焊点可靠性试验的计算机模拟本文介绍，与实际的温度循环试验相比，计算机模拟提供速度与成本节约。在微电子工业中，一个封装的可靠性一般是通过其焊点的完整性来评估的。锡铅共晶与近共晶焊锡合金是在电子封装中最常用的接合材料，提供电气与温度的互联，以及机械的支持。由于元件内部散热和环境温度的变化而产生的温度波动，加上焊锡与封装材料之间热膨胀系统(CTE)的不匹配，造成焊接点的热机疲劳。不断的损坏最终导致元件的失效。在工业中，决定失效循环次数的标准方法是在一个温室内进行高度加速的应力试验。温度循环过程是昂贵和费时的，但是计算机模拟是这些问题的很好的替代方案。模拟可能对新的封装设计甚至更为有利，因为原型试验载体的制造成本非常高。本文的目的是要显示，通过在一个商业有限单元(finite element)代码中使用一种新的插入式专门用途的材料子程序，试验可以在计算机屏幕上模拟。建模与试验宁可通过计算程序试验来决定焊点可靠性的其中一个理由是缺乏已验证的专用材料模型和软件包。例如，市场上现有的所有主要的商业有限单元分析代码都对应力分析有效，但是都缺乏对焊点以统一的方式进行循环失效分析的能力。该过程要求一个基于损伤机制理论的专门材料模型和在实际焊点水平上的验证。可以肯定的是，所有主要的有限单元分析代码都允许用户实施其自己的用户定义的插入式材料子程序。直到现在，还不可能测量疲劳试验期间在焊点内的应力场，这对确认材料模型是必须的。在Buffalo大学的电子封装实验室(UB-EPL)开发的一个Moiré 干涉测量系统允许在疲劳试验到失效期间的应力场测试。基于热力学原理的疲劳寿命预测模型也已经在UB-EPL开发出来，并用于实际的BGA封装可靠性试验的计算机模拟。在焊点内的损伤，相当于在循环热机负载下材料的退化，用一个热力学构架来量化。损伤，作为一个内部状态变量，结合一个基于懦变的构造模型，用于描述焊点的反映。该模型通过其用户定义的子程序实施到一个商业有限单元包中。预测焊点的可靠性焊接点的疲劳寿命预测对电子封装的可靠性评估是关键的。在微电子工业中预测失效循环次数的标准方法是基于使用通过试验得出的经验关系式。如果

BGA返修台使用方法和技巧

BGA返修台使用方法和技巧使用BGA返修台大致可以分为三个步骤：拆焊、贴装、焊接。万变不离其宗。下面以卓茂BGA返修台ZM-R7350为例，希望能起到抛砖引玉的作用。一、拆焊。 1、返修的准备工作：①针对要返修的BGA芯片，确定使用的风嘴吸嘴。②根据客户使用的有铅和无铅的焊接确定返修的温度高低，因为有铅锡球熔点一般情况下在183℃，而无铅锡球的熔点一般情况下在217℃左右。③把PCB主板固定在BGA返修平台上，激光红点定位在BGA芯片的中心位置。把贴装头摇下来，确定贴装高度。 2、设好拆焊温度，并储存起来，以便以后返修的时候，可以直接调用。一般情况下，拆焊和焊接的温度可以设为同一组。 3、在触摸屏界面上切换到拆下模式，点击返修键，加热头会自动下来给BGA芯片加热。 4、温度走完前五秒钟，机器会报警提示，发了滴滴滴的声音。待温度曲线走完，吸嘴会自动吸起BGA芯片，接着贴装头会吸着BGA上升到初始位置。操作者用料盒接BGA芯片即可。拆焊完成。二、贴装焊接。 1、焊盘上除锡完成后，使用新的BGA芯片，或者经过植球的BGA芯片。固定PCB 主板。把即将焊接的BGA放置大概放置在焊盘的位置。 2、切换到贴装模式，点击启动键，贴装头会向下移动，吸嘴自动吸起BGA芯片到初始位置。 3、打开光学对位镜头，调节千分尺，X轴Y轴进行PCB板的前后左右调节，R 角度调节BGA的角度。BGA上的锡球（蓝色）和焊盘上的焊点（黄色）均可在显示器上以不同颜色呈现出来。调节到锡球和焊点完全重合后，点击触摸屏上的“对

位完成”键。 4、贴装头会自动下降，把BGA放到焊盘上，自动关闭真空，然后嘴吸会自动上升2~3mm，然后进行加热。待温度曲线走完，加热头会自动上升至初始位置。焊接完成。三、加焊。此功能是针对有一些前面因为温度低，而导致焊接不良的BGA，在此可以再进行加热。 1、把PCB板固定在返修平台上，激光红点定位在BGA芯片的中心位置。 2、调用温度，切换到焊接模式，点击启动，此时加热头会自动下降，接触到BGA 芯片后，会自动上升2~3mm停止，然后进行加热。 3、待温度曲线走完后，加热头会自动上升到初始位置。焊接完成。从整个结构上来说，所有的BGA返修台基本都大同小异。卓茂的光学BGA返修台每个型号都具有各自的优势及特点，有兴趣的朋友可以去官网查询相对应的资料。

教你如何调试BGA返修台的温度曲线

教你如何调试BGA返修台的温度曲线 1目前smt常用的锡有两种即有铅和无铅成份为：铅Pb锡 SN 银AG 铜CU。有铅锡珠 Sn63Pb37融点183°,无铅锡珠Sn96.5Ag3Cu0.5融点217° 3.调整温度时我们应该把测温线插进 BGA和PCB之间，并且确保测温线前端裸露的部分都插进去。 4.植球时，在对BGA表面要涂少量的助焊膏，钢网、锡球、植球台要确保清洁干燥。 5.助焊膏和锡膏在保存时都应该放在10℃的冰箱保存。 6.在做板之前要确保PCB和BGA都没有潮气，是干燥、烘烤过的。 7.国际上的环保标示是ROSS ，如果PCB中含有此标示，我们也可以认为此PCB为无铅制程所做。 8.在焊接BGA时，要在PCB上涂抹均匀助焊膏，无铅铅芯片焊接时可以稍多涂些。 9.在焊接BGA时，要注意PCB的支撑，卡板时不要卡的太紧，要预留出PCB受热膨胀的间隙。 10. 有铅锡与无铅锡的主要区别：熔点不一样。（有铅183℃无铅217℃）有铅流动性好，无铅较差。危害性。无铅即环保，有铅非环保 11.助焊膏的作用1>助焊 2>去除BGA和PCB表面的杂质和氧化层，使焊接效果更加良好。 12.底部暗红外发热板清洁时不能用液体物质清洗，可以用干布、镊子、进行清洁！温度调整详细：一般的返修用曲线分为：预热、升温、恒温、融焊、回焊五个阶段，下面介绍一下测试到曲线不合格如何调整，一般我们将曲线分为三个部分来说。 1、前期的预热和升温段为一个部分，这个部分的作用在于减少 pcb的温差，去除湿气防止起泡，防止热损坏的作用，一般温度要求是：当第二段恒温时间运行结束我们测试锡的温度要在（无铅：160~175℃，有铅：145~160℃）之间，如果偏高，就说明我们设定的升温段温度偏高，可以将升温段的温度降低些或时间缩短些。如果偏低，可以将预热段和升温段的

WLCSP器件焊点可靠性

Rate-dependent properties of Sn–Ag–Cu based lead-free solder joints for WLCSP Y.A.Su a ,L.B.Tan a ,T.Y.Tee b ,V.B.C.Tan a,* a National University of Singapore,Department of Mechanical Engineering,9Engineering Drive 1,Singapore 117576,Singapore b Amkor Technology,Inc.,2Science Park Drive,Singapore 118222,Singapore a r t i c l e i n f o Article history: Received 22July 2009 Received in revised form 18January 2010Available online 24February 2010 a b s t r a c t The increasing demand for portable electronics has led to the shrinking in size of electronic components and solder joint dimensions.The industry also made a transition towards the adoption of lead-free solder alloys,commonly based around the Sn–Ag–Cu alloys.As knowledge of the processes and operational reli-ability of these lead-free solder joints (used especially in advanced packages)is limited,it has become a major concern to characterise the mechanical performance of these interconnects amid the greater push for greener electronics by the European Union. In this study,bulk solder tensile tests were performed to characterise the mechanical properties of SAC 105(Sn–1%wt Ag–0.5%wt Cu)and SAC 405(Sn–4%wt Ag–0.5%wt Cu)at strain rates ranging from 0.0088s à1to 57.0s à1.Solder joint array shear and tensile tests were also conducted on wafer-level chip scale package (WLCSP)specimens of different solder alloy materials under two test rates of 0.5mm/s (2.27s à1)and 5mm/s (22.73s à1).These WLCSP packages have an array of 12?12solder bumps (300l m in diameter);and double redistribution layers with a Ti/Cu/Ni/Au under-bump metallurgy (UBM)as their silicon-based interface structure. The bulk solder tensile tests show that Sn–Ag–Cu alloys exhibit higher mechanical strength (yield stress and ultimate tensile strength)with increasing strain rate.A rate-dependent model of yield stress and ultimate tensile strength (UTS)was developed based on the test results.Good mechanical perfor-mance of package pull-tests at high strain rates is often correlated to a higher percentage of bulk solder failures than interface failures in solder joints.The solder joint array tests show that for higher test rates and Ag content,there are less bulk solder failures and more interface failures.Correspondingly,the aver-age solder joint strength,peak load and ductility also decrease under higher test rate and Ag content.The solder joint results relate closely to the higher rate sensitivity of SAC 405in gaining material strength which might prove detrimental to solder joint interfaces that are less rate sensitive.In addition,speci-mens under shear yielded more bulk solder failures,higher average solder joint strength and ductility than specimens under tension. ó2010Elsevier Ltd.All rights reserved. 1.Introduction Electronic components are shrinking in size to meet demands for lightweight and feature ?lled portable electronic products.This leads to decreasing solder joint dimensions,where mechanical reli-ability has become an issue [1],especially under high strain rate conditions during testing,transport and handling,impact loading under automotive [2]and consumer portable applications. Tin lead alloy (SnPb)was commonly used as a solder material in microelectronic packaging,but it is also hazardous to the environ-ment and health.Therefore,the industry made a transition to lead-free solders,with the implementation a ban on lead (Pb)from elec-tronic products by the EU RoHS (restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment)in July 2006.The transition to lead-free solders is led by the widely adopted Sn–Ag–Cu (SAC)eutectic [3].However,some studies have shown that standard SAC alloys such as SAC 405(Sn–4%wt Ag–0.5%wt Cu)have poorer mechanical performance than eutectic SnPb under high strain rate conditions [4].Moreover,with the increasing popularity of portable devices,the performance of Sn–Ag–Cu solder joints under high strain rate and large rate ranges typical of drop impact situations is a major concern. In this study,dogbone-shaped bulk material tensile tests were conducted to investigate the effect of strain rate and silver content on the material properties of Sn–Ag–Cu solders.Solder joint array shear and tensile experiments were conducted on WLCSP speci-mens of different alloy materials under different strain rates and loading orientations to investigate the effects of strain rate,silver content in Sn–Ag–Cu solder joints,and loading orientation on microelectronic packages.Failure analyses were also performed on the fractured dogbone-shaped bulk material test specimens and WLCSP solder joints. 0026-2714/$-see front matter ó2010Elsevier Ltd.All rights reserved.doi:10.1016/j.microrel.2010.01.043 *Corresponding author. E-mail address:mpetanbc@https://www.wendangku.net/doc/5c7940410.html,.sg (V.B.C.Tan). Microelectronics Reliability 50(2010) 564–576 Contents lists available at ScienceDirect Microelectronics Reliability journal homepage:w w w.e l s e v i e r.c o m /l oc a t e /m i c r o r e l

光学对位BGA返修台

光学对位BGA返修台概述通过光学模块采用裂棱镜成像，LED照明方式，调整光场分布，使小芯片成像显示与显示器上。以达到光学对位返修。产品特点深圳市鼎华科技发展公司光学对位BGA返修台，安装有光学对位系统，采用光学系统实现BGA芯片的管脚与PCB表面焊盘同时成像于高清晰度工业CCD上，定位全程通过显示器观察。高精度的直线导轨使得贴装头精确移动，置物台可实现X、Y方向和角度任意调整。实现BGA的精确定位。工作原理精密BGA返修台主要完成BGA、CSP类芯片的返修和焊接，整机通过高清晰工业级CCD光学aoi系统实现表面贴装元件管脚和PCB表面焊盘的同步同时成像，进行BGA的精密对位和贴装，对位贴装过程可以通过液晶显示器进观察；同时通过高精度的维修和焊接系统，完成BGA芯片的拆焊和重新焊接；高精度直线导轨和精密旋转平台实现X/Y方向和Z轴方向θ角度四维精密调整。对位贴装采用柔光的双色分光系统，大大提高了图像的对比度，能够轻松舒适地完成BGA的精密定位和贴装。同样也适用于QFP,PLCC等其它高精密元器件的精密对位和返修。传统光学对位bga返修台的视频合成技术采用水晶材料的棱镜对PCB焊盘和BGA锡球进行45度的折射后,从另外一个角度将合成的视频影像用显微镜或摄象机取出,来观察PCB焊盘和BGA锡球的相对位置,通过调节PCB的相对位置来实现视频重叠.两个影像的大小通过调节焦距来实现,相对亮度靠外光来调节. 而鼎华光学对位bga返修台新一代的视频合成技术采用俩个CCD,一个向上摄取BGA锡球面的影像,另一个向下摄取PCB焊盘的影像,通过软件的方式进行视频合成,所有的亮度和放大倍数软件可调,图形是全数字式的,调节更方便,图像更加清晰,稳定.可用电脑进行分析和保存。产品详情： 1、嵌入式工控电脑，高清触摸屏人机界面，PLC控制,并具有瞬间曲线分析功能. 实时显示设定和实测温度曲线，并可对曲线进行分析纠正。

焊点可靠性研究

SMT焊点可靠性研究近几年，随着支配电子产品飞速发展的高新型微电子组装技术--表面组装技术（SMT）的飞速发展，SMT焊点可靠性问题成为普遍关注的焦点问题。与通孔组装技术THT（Through Hole Technology）相比，SMT在焊点结构特征上存在着很大的差异。THT焊点因为镀通孔内引线和导体铅焊后，填缝铅料为焊点提供了主要的机械强度和可靠性，镀通孔外缘的铅焊圆角形态不是影响焊点可靠性的主要因素，一般只需具有润湿良好的特征就可以被接受。但在表面组装技术中，铅料的填缝尺寸相对较小，铅料的圆角（或称边堡）部分在焊点的电气和机械连接中起主要作用，焊点的可靠性与THT焊点相比要低得多，铅料圆角的凹凸形态将对焊点的可靠性产生重要影响。另外，表面组装技术中大尺寸组件（如陶瓷芯片载体）与印制线路板的热膨胀系数相差较大，当温度升高时，这种热膨胀差必须全部由焊点来吸收。如果温度超过铅料的使用温度范围，则在焊点处会产生很大的应力最终导致产品失效。对于小尺寸组件，虽然因材料的CTE 失配而引起的焊点应力水平较低，但由于SnPb铅料在热循环条件下的粘性行为（蠕变和应力松弛）存在着蠕变损伤失效。因此，焊点可靠性问题尤其是焊点的热循环失效问题是表面组装技术中丞待解决的重大课题。 80年代以来，随着电子产品集成水平的提高，各种形式、各种尺寸的电子封装器件不断推出，使得电子封装产品在设计、生产过程中，面临如何合理地选择焊盘图形、焊点铅料量以及如何保证焊点质量等问题。同时，迅速变化的市场需求要求封装工艺的设计者们能快速对新产品的性能做出判断、对工艺参数的设置做出决策。目前，在表面组装组件的封装和引线设计、焊盘图形设计、焊点铅料量的选择、焊点形态评定等方面尚未能形成合理统一的标准或规则，对工艺参数的选择、焊点性能的评价局限于通过大量的实验估测。因此，迫切需要寻找一条方便有效的分析焊点可靠性的途径，有效地提高表面组装技术的设计、工艺水平。研究表明，改善焊点形态是提高SMT焊点可靠性的重要途径。90年代以来，关于焊点形成及焊点可靠性分析理论有大量文献报导。然而，这些研究工作都是专业学者们针对焊点可靠性分析中的局部问题进行的，尚未形成系统的可靠性分析方法，使其在工程实践中的具体应

SMT焊点疲劳失效机理分析

SMT焊点疲劳失效机理分析随着电子产品组装密度越来越高，承担机械与电气连接功能的焊点尺寸越来越小，而任意一个焊点的失效就有可能造成器件甚至系统的整体失效。因此焊点的可靠性是电子产品可靠性的关键之一。在实际中，焊点的失效通常由各种复杂因素相互作用引发，不同的使用环境有不同的失效机理，广州贴片厂多年经验得知，焊点的主要失效机理包括热致失效、机械失效和电化学失效等。热致失效主要是由热循环和热冲击引起的疲劳失效，高温导致的失效同样包括在内。由于表面贴装元件、PCB和焊料之间的热膨胀系数不匹配，当环境温度发生变化时或元件本身功率发热时，由于元器件与基板的热膨胀系数不一致，焊点那就会产生热应力，应力的周期性变化导致焊点的热疲劳失效。热疲劳失效的主要变形机理是蠕变，当温度超过炉点温度的一半时，蠕变就成为重要的变形机理，对于锡铅焊点而言，即使在室温时已超过熔点温度的一半，因此在热循环过程中蠕变成为主要的热变形疲劳失效机理。相对于热循环而言，热冲击造成的失效是由不同温升速率和冷却速率给组件带来的较大附加应力而产生的。在热循环时，可以认为组件各部分的温度完全一致；而在热冲击条件下由于比热、质量、结构和加热方式等各种因素的影响，组件各部分温度不相同从而产生附加的热应力。热冲击会导致许多可靠性问题，如过载中的汗点疲劳、敷行涂覆处的裂纹导致腐蚀失效和组件故障。热冲击还有可能导致在缓慢的热循环过程中没有出现的失效形式。机械失效主要是指由机械冲击引起的过载与冲击时效以及由机械振动引起的机械疲劳失效。当印制电路组件受到弯曲，晃动或其他的应力作用时，将可能导致焊点失效。当印制电路组件受到弯曲晃动或其他的应力作用时，将可能导致焊点失效。一般而言，越来越小的焊点是组件中最薄弱的环节。然而当它连接柔性结构如有引脚的元件到PCB上时，由于引脚可以吸收一部分应力，故焊点不会承受很大的应力。但是，当组装无引脚元件时特别是对于大面积的BGA器件，当组件受到机械冲击使，如跌落和PCB在后续的装备和测试工序中受到了较大的冲击和弯曲，而元件本身的刚性又比较强势，焊点就会承受较大的应力。特别对于无铅焊接的便携式电子产品，由于他的小体积、重量轻和易于滑落等特点是其在使用过程中更容易发生碰撞和跌落，而无铅焊料相比传统的铅锡焊料较高的弹性模量和其它不同的物理、力学特征使得无铅焊点抗机械冲击能力下降。因此对于无铅化后的便携式电子产品，及跌落冲击可靠性应该受到重视，当焊接部位受到由振动产生的机械应力反复作用时会导致焊点疲劳失效。即使这种应力远低于屈服应力水平时，也可能引起金属材料疲劳，经过大量小幅值、高频率振动循环之后，振动疲劳失效就会发生。尽管每次振动循环对焊点的破坏很小，

BGA焊点可靠性研究综述

BGA焊点可靠性研究综述 Review of Reliability of BGA Solder Joints 陈丽丽,李思阳,赵金林（北京航空航天大学,北京100191） Chen Li-li,Li Si-yang,Zhao J in-lin(College of Reliability and System Engineering, Beihang University,Beijing100191）摘要：随着集成电路封装技术的发展，BGA封装得到了广泛应用，而其焊点可靠性是现代电子封装技术的重要课题。该文介绍了BGA焊点可靠性分析的主要方法，同时对影响焊点可靠性的各因素进行综合分析。并对BGA焊点可靠性发展的前景进行了初步展望。关键词：有限元；焊点；可靠性；BGA 中图分类号：TN305.94文献标识码：A文章编号：1003-0107(2012)09-0022-06 Abstract:With the development of IC packaging technology,BGA is widely used,the reliability of its sol-der joints has became an important subject of modern electronic packaging technology.In this paper,a common method to analysis the reliability of BGA solder joints is introduced,various parameters which were displayed and the factors of influence on the solder joints,reliability were analyzed simultaneity. Based on above,we have an expectation of development foreground of the reliability of BGA solder joints. Key w ords:finite element;solder joint;reliability;BGA CLC num ber:TN305.94Docum ent code:A Article ID：1003-0107(2012)09-0022-06 0引言近年来，高功能，高密度，高集成化的BGA封装技术成为主流的封装形式，其焊点可靠性是现代电子封装技术的重要课题。电子封装技术的飞速发展，不断为焊点可靠性的研究提出新课题。传统焊点可靠性研究主要依靠实验，近年来有限元模拟法成为焊点可靠性研究的主要手段；微观显示技术的发展，为分析焊点构成成分变化及裂纹产生，发展提供有力的支持；无铅化进程，针对焊点在不同载荷条件下材料性质成为当前研究的热点；不断涌现出大量新型BGA封装形式，其内部结构，尺寸以及空洞对焊点可靠性的影响有待进一步的研究；板级焊点的可靠性也越来越得到重视。本文主要针对以上几个问题进行综述分析。 1焊点可靠性研究方法传统的焊点可靠性研究主要依靠实验，随着电子产品的微型化，焊点向着更加微小的方向发展，应用实验方法对其可靠性进行分析面临很大的困难。有限元模拟法[1]，将一个结构分离成若干规则的形状单元，并在空间用边界模型来定义每一个单元就可求解整体结构的位移和应力，利用该方法研究焊点的可靠性也成为热点。针对单独使用实验方法与有限元模拟方法的局限性，现阶段焊点可靠性的研究多采用实验与有限元模拟方法综合使用的方法。分析方法流程汇总如图1所示。电子显微技术的发展，使得测试手段多样化发展，检测结果更为准确，对于焊点内部化学成分及结构的变化观察更为直观，能够更好地了解其失效原因，失效部位的形成及发展。下面汇总几种常见的测试方法如表1所示。 2器件级焊点可靠性影响因素器件封装技术的飞速发展，封装结构，尺寸和材料都发生了较大变化。近年来，专家学者对这类器件级焊点可靠性的影响因素进行了大量研究，下面针对其研究成果进行总结概括。 2.1新型BGA封装结构 2.1.1热增强型BGA 随着电子封装向高密度，薄型化的方向发展，封装的尺寸越来越小，器件的功率越来越大，对芯片的热可靠性提出了更高的要求，为减小热阻，提高热性能，产生了多种热增强型BGA，其主要特点是在BGA封装的底部中间位置(芯片)加有一个散热的铜块或铜片，增加热传导能力，主要用于高功耗器件的封装。其主要结构作者简介：陈丽丽(1986-)，女，硕士研究生，研究方向为系统安全及可靠性。22

焊点可靠性之焊点寿命改善

焊点可靠性之焊点寿命改善提高SMT焊点可靠性的方法主要有以下四种： (1) 研制开发新型基板材料以减小陶瓷芯片载体与树脂基板之间的热膨胀系数差。研究主要集中于印刷电路板材料，已经研制开发了42%Ni-Fe合金(CTE=5ppm/o C)、Cu-因瓦合金-Cu复合材料板(CTE=2.8～13ppm/o C)等新型基板材料，效果较好[41]。但是由于新型材料制作工艺复杂、价格昂贵，其实用性受到很大限制，90年代起极少有此类研究见于文献。 (2) 提高软钎料合金自身的力学性能，向Sn-Pb共晶合金基体中加入微量合金元素以实现合金强化。由于实际生产中需综合考虑成本、工艺性等多方面问题，对Sn-Pb基钎料合金而言，这方面的工作较少，主要是添加Ag[42]。朱颖博士开发了Sn-Pb-RE系列钎料合金，不仅提高表面组装焊点热循环寿命2-3倍，而且在成本和工艺性方面均有很好的应用前景[43]。近年来，随着环境保护呼声的日益提高，开发无铅钎料(Lead-Free Solder)成为了软钎焊材料研究的热点，HP公司的Glazer对此作了很好的综述[44]，焦点在于新型无铅钎料合金在保证润湿性的前提下，其熔点要与现有工艺条件匹配且其力学性能要优于Sn-Pb共晶合金。 (3) 焊点形态优化设计。作为承受载荷的结构件，不同的焊点形态将导致焊点内部不同的热应力-应变分布，从而导致不同的焊点热疲劳性能。焊点形态优化设计包括两方面的内容：一是焊点形态预测，即在钎料量、焊点高度、焊盘几何、软钎焊规范等工艺参数确定的条件下，借助于焊点成型的数学物理模型计算出焊点的最终形态。近年来提出了多种基于能量最小原理的焊点形态预测模型[45-47]。二是优化设计，即何种焊点形态才具有最优的热疲劳性能。优化判据的确定是一个涉及到焊点失效机制的理论问题，目前还远没有 —1 —

BGA返修台报价清单(珍藏版)

BGA返修台报价清单在BGA芯片使用范围越来越广的情况下，BGA返修行业也迎来了快速发展期。在BGA芯片返修时使用最多的就是BGA返修台，它能够帮助返修人员快速的对损坏的BGA芯片进行拆除和焊接。根据BGA返修工作台功能特点不同价格相差比较大。小编今天给大家介绍一下一台一般的BGA返修台报价大概多少钱。在了解报价之前，先简单描述一下BGA返修台的分类，因为不同的类别价格差距也比较大。以下内容希望对大家在返修台选购上有借鉴作用。数据来源于网络仅供参考。 BGA返修台类别： 1，光学BGA返修台：通过光学模块采用裂棱镜成像，LED照明方式，调整光场分布，使小芯片成像显示与显示器上。以达到光学对位返修。光学BGA返修台是一种能够自动识别拆和装的不同流程，在拆附元器件的流程中，加热完成后机器自动吸起将元器件与PCB分离，可避免人为作业滞后于机器加热而导致元器件冷却无法拆除或用力不当造成焊盘脱落，在贴装时可以自动完成对中、贴放、加热、冷却的全部过程，返修良品率几乎可达100%。

2，非光学BGA返修台：是通过肉眼将BGA根据PCB板丝印线及点对位，以达到对位返修。手动BGA返修台在芯片返修过程中需要手动将元器件进行分离，这时需要控制好加热温度和用力程度，一旦温度没有达到或者是用力过猛的话很容易造成焊盘掉落，在贴装的时候也是需要非常细心以免手工贴放时移位。非光学BGA返修台 BGA返修台报价：不同的厂家和所用的材质都会影响到价格，非光学BGA返修台和光学BGA返修台价格不一样；国内BGA返修台和国外返修台价格也不一样。一般来说可分为以下几点：国内非光学BGA返修台价格：3000-10000不等。型号：R60 国外BGA返修价格：20万-100万不等。美国APR500