[发明专利]一种BGA器件或者PCB翘曲的判断方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种BGA器件或者PCB翘曲的判断方法。

 

背景技术

比较传统的表面安装技术，将一个外围线性连接方式转换到一个两维阵列时，在相同的尺寸、更大的引脚间距下，可实现更多的互联点。球栅阵列是这一概念最常见的执行方案。然而所有的阵列封装都有一个共同的问题：非封装边缘焊点是不可见的，并且不能通过目视检查以确定其质量或认定缺陷。

几年前，BGA器件通常只在引脚数大于200的专用集成电路ASIC上，那个时候，一块板上使用一个以上的BGA器件是很少见的。这两年，由于成本的降低和散热性能的改善，少于100个引脚的BGA器件及CSP的应用已经很普遍了。当然，大于100个引脚的BGA器件是最典型的。

BGA器件已经变得和QFP一样的普通。大部分板子都会至少组装一个，每块板有10个到20个BGA器件也是很常见的。今天，复杂的PCB有25%～50%的焊点是属于BGA器件的。即使拥有一个好的特性和受控的组装工艺，由于任何目视检查的方法都失去了作用，焊接缺陷将肯定发生在BGA器件上。

在BGA器件被贴到PCB上过回流焊时，为了使焊料和BGA器件上的锡球完全回流形成可靠的焊点，组件会置于217～260℃的高温下60～90s，BGA器件的基板一般是BT材料，PCB一般是FR-4材料，所以回流温度高于两种材料的玻璃态转化温度，再加上焊料的内聚力，就可能出现封装基板和PCB板的翘曲。翘曲可能由不均匀或快速的焊后冷却，或者来自PCB制造过程中积聚在板内部应力在焊接时的释放所导致。对于BGA封装，如果放置芯片的基板凹洞的设计不对称，在加热或者冷却过程中也可能导致翘曲。由于焊点不是在同一时间固化的，原本在冷却后通常会消失的翘曲可能会被定形。

翘曲对直径的影响通常是渐变地穿过整个BGA器件的。BGA器件和板子间的空隙是不会有突然的变化或不连续的现象产生的。目前BGA器件的翘曲通常使用金相切片及显微镜观察的方法分析，该方法分析时间长，工序复杂，成本高，因此，如何快速、高效、准确判断出是否发生BGA器件或者PCB翘曲的问题成为失效分析领域亟待解决的问题。

 

发明内容

为了解决现有BGA器件或者PCB翘曲分析方法时间长、工序复杂、成本高的问题，本发明提出以下技术方案：

一种BGA器件或者PCB翘曲的判断方法，该方法包括以下步骤：

A、将安装有BGA器件的电路板样品置于X-ray中测出BGA器件与PCB板之间焊点的球径分布；

B、使用立体显微镜测量电路板样品上BGA器件四周焊点的高度分布；

C、根据BGA器件与PCB板之间焊点高度分布和焊点球径分布的变化趋势判断出该电路板样品是否发生BGA器件翘曲或者PCB翘曲。

本发明带来的有益效果是：

1、本发明方法不对样品产生破坏，为非破坏性检测；

2、本发明方法操作步骤简单，检测速度快，效率高；

3、本发明方法可以快速准确判断出BGA器件或者PCB翘曲的程度，为后续的分析工作提供有效信息。

 

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本实施例对某电路板中的BGA器件进行翘曲分析，具体检测步骤如下：

A、将安装有BGA器件的电路板样品置于X-ray中测出BGA器件与PCB板之间焊点的球径分布，测出BGA器件的球径分布从一端到另一端依次变小；

B、使用立体显微镜测量电路板样品上BGA器件四周焊点的高度分布，按照球径从大到小的方向依次增高；

C、根据BGA器件与PCB板之间焊点高度分布和焊点球径分布的变化趋势，且焊点高度的最高点和最低点误差以及焊点球径最大球径和最小球径的误差均超过15%，因此判断出该电路板样品发生BGA翘曲。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。