優(yōu)爾鴻信檢測 主板BGA開裂 失效分析

時間：2025-01-07作者：優(yōu)爾鴻信檢測技術(shù)(深圳)有限公司瀏覽：336

背景：
客戶生產(chǎn)的主板上的BGA在*二次過爐后出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，斷裂發(fā)生在組件側(cè)。故委托實驗室進行分析，以便找到失效原因。 
分析結(jié)果： 
1.熒光劑浸泡+冷拔+斷口分析結(jié)果，排除“金脆”引發(fā)BGA開裂的可能性。 
2.動態(tài)翹曲度測試結(jié)果表明，PCB四連板在加熱過程中變形明顯，呈現(xiàn)中間下凹、左右兩邊上凸的形態(tài)。且其在冷卻完成后翹曲較嚴重。
3.開裂焊點統(tǒng)計結(jié)果顯示，開裂多發(fā)生在未植球的空白區(qū)域附近，且部分區(qū)域的焊點開裂*嚴重，與翹曲有一定的關(guān)聯(lián)性。綜合各測試結(jié)果，推測離PCB中間區(qū)域越近的BGA錫球，越*產(chǎn)生開裂。 
4.原物料切片后發(fā)現(xiàn)部分錫球存在原始微裂紋。推測有原始微裂紋的錫球在焊接過程中，PCB板翹曲變形，使得裂紋擴張，造成錫球開裂。 
失效癥狀：
BGA開裂 
根本原因： 
BGA原物料具有原始微裂紋，PCB在焊接過程翹曲變形，使裂紋擴張，造成開裂。 
改善建議：
1.管控BGA在焊接過程中的翹曲。


2.嚴格管控BGA的來料品質(zhì)。 




客戶生產(chǎn)的主板上的BGA在*二次過爐后出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，斷裂發(fā)生在組件側(cè)。

PCB表面處理為化鎳浸金。




對不良BGA進行切片，在*4排錫球（Row4）發(fā)現(xiàn)有開裂，開裂發(fā)生在BGA側(cè)，裂紋沿著IMC擴展，且斷口焊錫有重熔現(xiàn)象。推斷開裂和翹曲有關(guān)，可能發(fā)生在*次過爐的降溫階段或者*二次過爐的升溫階段。

此外在斷口部分區(qū)域發(fā)現(xiàn)有Au元素富集現(xiàn)象，需對“金脆”現(xiàn)象進行排除。




冷

拔+斷口大神分析


 冷拔+端口分析




將主板浸泡在濃度為3%的熒光劑水溶液，抽真空，干燥后，對BGA位置進行冷拔。在紫外光下觀察焊點發(fā)光情況，確認開裂狀況。對焊點開裂區(qū)域進行檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯的Au元素富集，排除“金脆”引發(fā)BGA開裂的可能性。

對PCB四聯(lián)板進行動態(tài)翹曲度測試，結(jié)果如上所示。PCB在室溫即存在一定扭曲，中間下凹、左上角和右下角有一定凸起。

PCB四聯(lián)板在升溫過程中會逐漸軟化變形，呈現(xiàn)中間下凹、左右兩邊上凸的形態(tài)，一直到降溫結(jié)束，這種形態(tài)都沒有明顯改變。在較后冷卻到室溫時，出現(xiàn)了一個翹曲的*值。所以此PCB在*次過爐后，冷卻完畢會出現(xiàn)一個較大翹曲。對僅B面打件的小板進行動態(tài)翹曲度測試，結(jié)果如上所示。未發(fā)現(xiàn)明顯的翹曲變化。單獨的小板翹曲并不嚴重，小板上塑料件的存在也并未加劇PCB的翹曲。

---



對不良品的BGA錫球高度進行統(tǒng)計。結(jié)果顯示BGA錫球呈現(xiàn)中間高兩邊低的現(xiàn)象，錫球高度受到了翹曲的影響。

BGA左側(cè)的錫球，裂紋多出現(xiàn)在左邊；右側(cè)的錫球，裂紋多出現(xiàn)在右邊。與翹曲有一定的關(guān)聯(lián)性。

對不良BGA錫球開裂狀況進行統(tǒng)計。結(jié)果表明，開裂多發(fā)生在未植球的空白區(qū)域附近，且部分區(qū)域（紅框位置）的焊點開裂*嚴重。






PCB四聯(lián)板在加熱過程中，中間區(qū)域（紅圈位置）會出現(xiàn)軟化下凹，變形明顯。

綜上推測：離PCB中間區(qū)域越近的BGA錫球，越*產(chǎn)生開裂。









對1pcsBGA原物料進行切片，發(fā)現(xiàn)部分錫球的邊角已經(jīng)有細小缺口或微裂紋。*排25個錫球里有三個球發(fā)現(xiàn)微裂紋或小缺口。

小缺口區(qū)域有IMC生成，推測其產(chǎn)生原因可能和植球時的邊角退潤濕有關(guān)。

綜上，推測有原始微裂紋的錫球在焊接過程中，PCB板翹曲變形，使得裂紋擴張，造成錫球開裂。

結(jié)論

1.主板的BGA 開裂發(fā)生在組件側(cè)IMC層且斷口有二次重熔現(xiàn)象。斷口部分區(qū)域有Au元素富集現(xiàn)象。

2.熒光劑浸泡+冷拔+斷口分析結(jié)果，排除“金脆”引發(fā)BGA開裂的可能性。

3.動態(tài)翹曲度測試結(jié)果表明，PCB四連板在加熱過程中變形明顯，呈現(xiàn)中間下凹、左右兩邊上凸的形態(tài)。且其在冷卻完成后（255℃降至25℃）翹曲較嚴重。

4.開裂焊點統(tǒng)計結(jié)果顯示，開裂多發(fā)生在未植球的空白區(qū)域附近，且部分區(qū)域的焊點開裂*嚴重，與翹曲有一定的關(guān)聯(lián)性。綜合各測試結(jié)果，推測離PCB中間區(qū)域越近的BGA錫球，越*產(chǎn)生開裂。

5.原物料切片后發(fā)現(xiàn)部分錫球存在原始微裂紋。推測有原始微裂紋的錫球在焊接過程中，PCB板翹曲變形，使得裂紋擴張，造成錫球開裂。




優(yōu)爾鴻信檢測技術(shù)(深圳)有限公司專注于高低溫測試,光老化測試,振動沖擊測試,IP防護等級測試,鹽霧腐蝕測試,HALT測試,sem+eds測試,清潔度測試,工業(yè)CT掃描等, 歡迎致電 15827322876

• 詞條

  詞條說明

• 清潔度檢測的意義及重要性

  清潔度測試是一種用于評估產(chǎn)品、設(shè)備或環(huán)境清潔程度的檢測方法。它主要關(guān)注污染物的存在和數(shù)量，以確保產(chǎn)品或設(shè)備的性能不受污染的影響。清潔度測試在許多行業(yè)都有應(yīng)用，如制造業(yè)、食品加工、醫(yī)療設(shè)備等。以下是關(guān)于清潔度測試的一些科普內(nèi)容：?1. 清潔度的重要性：污染物可能會對產(chǎn)品或設(shè)備的性能產(chǎn)生負面影響，導(dǎo)致故障、損壞或降低效率。因此，定期進行清潔度測試是確保產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備正常運行的關(guān)鍵。 

• 不同電子電氣產(chǎn)品在恒定濕熱試驗中，如何根據(jù)產(chǎn)品特性選擇合適的試驗溫度、濕度及持續(xù)時間？

  在恒定濕熱試驗中，選擇合適的參數(shù)要考慮電子電氣產(chǎn)品的多方面特性。首先從材料角度出發(fā)，對于以金屬材料為主的產(chǎn)品，重點關(guān)注濕度引起的腐蝕問題。如果產(chǎn)品含有易腐蝕的金屬（如鐵、銅），濕度一般可設(shè)置在 90% - 95%，溫度在 40℃ - 50℃左右，持續(xù)時間可能需要幾天到幾周，具體要看產(chǎn)品的使用環(huán)境和防護措施。因為高濕度環(huán)境會加速金屬的電化學(xué)腐蝕過程。從產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)考慮，對于密封性能好的電子設(shè)備，如

• 如何建立鍍層厚度檢測結(jié)果與金屬材料耐腐蝕性能之間的關(guān)聯(lián)？

  實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)收集首先要進行系統(tǒng)的實驗。選擇不同鍍層材料（如鋅、鎳、鉻等）、不同鍍層厚度的金屬試樣，這些試樣的基體材料應(yīng)相同，以排除基體材料差異對結(jié)果的干擾。同時，模擬實際的腐蝕環(huán)境，如鹽霧環(huán)境、酸性環(huán)境或堿性環(huán)境等。在實驗過程中，定期觀察試樣的腐蝕情況，并記錄鍍層厚度的變化。例如，在鹽霧試驗箱中放置不同鍍層厚度的鍍鋅鋼板，每隔一定時間取出，觀察鋼板表面的銹蝕程度，并測量鍍層剩余厚度。腐蝕程度的量

• 優(yōu)爾鴻信檢測|貼片電容檢測的方法有哪些？

  常見的貼片電容檢測方法：外觀檢查引腳與焊點：查看引腳是否完好，有無彎曲、斷裂、氧化等問題，同時檢查焊點是否牢固、飽滿，有無虛焊、漏焊、短路等現(xiàn)象.本體外觀：觀察電容本體是否有損壞、變形、裂紋、變色等情況，正常的貼片電容外觀顏色應(yīng)均勻，同一批次無發(fā)黑、發(fā)灰等色差.標識標注：檢查電容表面的標識是否清晰、完整，包括標稱容量、耐壓值、精度等參數(shù)是否與實際相符 。儀器測量萬用表測量?：電容檔測量：