PCBA科技 - PCBA如何從紅墨水中判斷BGA開裂的原因？

以下是介紹 PCBA 從紅墨水中判斷BGA開裂的原因：

當BGA發生故障時，使用“紅色染料”測試分析問題，發現焊球中有裂紋。 你知道如何判斷真正的原因嗎？ 還是紅墨水只是告訴我們沒有錫球裂開，其他人只能祈求他們的祝福？

一般來說，BGA焊球開裂可以大致概括為HIP（頭枕式）或HoP（頭枕式）以及NOW（非濕開）和焊後應力，但每種現象都可能有複合原因。 事實上，如果你想知道BGA錫球開裂是一種什麼樣的不良現象，最好的方法是做切片和元素分析，以便有更多的客觀證據來證明真正的原因。 然而，在切片之前，您必須首先通過存儲測試方法確認哪些焊球有故障，以便可以切片焊球。

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引言：使用紅色染料滲透測試來檢查BGA焊料是否破損

老實說，深圳紅立傑個人不喜歡用“紅墨水”來分析BGA錫球開裂的問題，因為紅墨水測試很容易出錯，因為意外操作可能會破壞原始證據和現象，並且不容易判斷真正的原因。 但紅墨水確實是現時最便宜的測試方法，只要你有一個烤箱，如果你買紅墨水，你可以自己做，但紅墨水是一種破壞性的測試。 如果您只有一個樣本，建議您先通過。 X射線檢查是否有空焊，並使用“光纖攝像機”檢查BGA邊緣的焊球是否為HIP或NWO。

如果你有足够多的不良樣品，而不僅僅是一個，深圳格雷斯泰克建議在切片之前使用紅墨水進行初步驗證，因為紅墨水測試通常只顯示錫球是否開裂，以及錫球開裂的錫分佈。

嚴格來說, 紅墨水測試後, 應將其放置在高倍顯微鏡下觀察裂紋橫截面現象. 有必要知道橫截面是平滑圓弧橫截面還是粗糙橫截面，以確定它是否為髖部/HoP或NWO SMT工藝或它是由外力引起的衝擊損傷引起的 PCBA組件 or the finished product falling on the ground afterwards.

囙此，在紅墨水測試期間，應記錄以下現象：

紅色染料記錄

–記錄每個用紅墨水染紅的錫球的面積。

–觀察並記錄焊球與BGA載體板之間的焊球裂紋（繼續檢查BGA載體板的焊盤是否剝落，紅墨水是否進入焊盤的剝落點）， 在焊球和PCB之間（繼續檢查PCB焊盤是否剝落，紅墨水是否進入焊盤的剝落點，或在焊球的中間斷裂（檢查橫截面形狀）。

–記錄所有斷裂表面的外觀和形狀、平滑度或粗糙度。

紅墨水測試結果的判斷（可能有其他合規原因）：

–如果焊球和BGA載體板之間發生斷裂，繼續檢查BGA載體板的焊盤是否剝落，如果有，紅墨水是否進入焊盤的剝落點， 這可能與問題可能來自BGA載體有關。板的質量或BGA載體板的焊盤强度不足以承擔由外部應力引起的問題的責任。

–如果焊球和PCB之間出現裂紋，繼續檢查PCB焊盤是否剝落，紅墨水是否已進入焊盤的剝落點，如果沒有，則可能是NWO問題，但繼續觀察橫截面的形狀和形狀。 粗糙度，如果焊盤剝落並且紅墨水進入剝落區域，問題可能來自PCB製造商的質量或PCB本身的强度不足以承受外部應力引起的開裂。

–如果斷裂發生在BGA錫球的中間，則有必要繼續觀察弧面、光滑表面、粗糙表面、平坦表面的橫截面，如果是光滑弧面，則可能是HIP，相反，它是由應力引起的更多外部裂紋。

如果是NWO和HIP，則偏向於過程問題。 這類問題通常是由回流溫度較高時PCB板或BGA載體板的變形引起的，但變形量也與產品的設計有關。 PCB上的銅箔佈線不均勻或太薄時，更容易引起變形。 第二個是焊料鍍層的氧化。

延伸閱讀：板材彎曲和翹曲的原因及預防方法

由外部應力引起的BGA焊球開裂通常有以下可能性：

–導致了董事會級測試。

通用電路板步進測試將使用測試夾具，如針床。 如果針床夾具上的應力分佈不均勻，則BGA焊球可能會斷裂。 可以使用應力應變分析儀進行檢查。

–PCBA成品組裝。

一些設計不良的成品PCBA組裝操作可能會彎曲到電路板上。 這可能是由於鎖緊螺釘、使用掛鉤定位以及支撐電路板的成品主機殼的機构未設計在同一水平面上。。。 您可以使用應力應變分析儀進行檢查。

–由於客戶使用不慎，成品掉落到地上，造成板材彎曲應力。

這也可以通過使用應力應變分析儀來類比下落時的變形量來計算。

–環境溫度變化引起的熱膨脹和收縮變形。

這一原因相對較少，因為它應該能够在研發階段進行，除非環境測試沒有徹底執行。

請記住，如果焊球因應力而開裂, 它將首先從最薄弱的地方開始崩潰. 如果SMT的回流焊焊接不好, 它應該會破壞BGA球和電路板之間的焊料. 在墊子之間, 暫時不考慮資料氧化問題. 如果焊盤的設計太小，無法承受太大的衝擊力, 這將導致電路板上的焊盤被拉下. 事實上, 這種現象也可能是由 PCB製造商 壓緊不良.