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BGA封装测试如何做?从基本概念到操作方法

 更新时间:2023-03-02 点击量:783

作为现代电子信息技术产业高速发展的源动力,芯片已广泛渗透及融合到国民经济和社会发展每个领域,是数字经济、信息消费乃至国家长远发展的重要支撑。BGA是电子元件很重要的一环,但在BGA封装焊接中,经常会出现空洞现象,空洞现象的产生主要是助焊剂中有机物经过高温裂解产生气泡,导致气体被包围在合金粉末内,空洞的产生会在一定程度上影响产品的使用效果,如焊接空洞在后期使用过程中容易给电子元件造成接触不良,影响使用寿命。

BGA的常见缺陷由空洞/开裂/锡珠/枕头效应/焊料桥连等。

今天就由【科准测控】小编就给大家分享一个BGA的检测办法,帮助大家深入理解做更好的判断。

想要更好的检测BGA,可以从以下两点出发:

BGA的基本概念

球栅阵列封装(BallGrid Array,BGA)是约1990年初由美国Motorola公司与日本 Citizen 公司共同开发的*高性能封装技术。BGA意为球形触点阵列,也有人译为“焊球阵列"“网格球栅阵列"和“球面阵"。球栅阵列如图 4-11 所示,它是在基板的背面按阵列方式制出球形触点作为引脚,在基板正面装配IC芯片(有的BGA的芯片与引脚端在基板的同一面),是多引脚大规模集成电路芯片。

图片1.png


4-11

BGA使用材料多,其结构形式多种多样,最常见的是芯片向上结构,而对热处理要求较高的器件通常要使用芯片向下结构,一级互连多采用传芯片键合,一些较*的器件则采用倒装芯片互连。

目前的许多芯片尺寸封装(CSP)都为 BGA 型,最常见的是芯片向上结构,而对热处理要求较高的器件通常要使用芯片向下结构,一级互连多采用传芯片键合,一些较*的器件则采用倒装芯片互连。

BGA的特点:

(1)成品率高。

(2)BGA焊点的中心距一般为1.27mm,这样就需要很精密的安放设备以及不同的焊接工艺,实现起来极为困难。可以利用现有的 SMT 工艺设备,而 QFP 的引脚中心距如果小到 0.3mm 时,引脚间距只有 0.15mm.

(3)器件引脚数和本体尺寸复杂。

(4)共面问题要求严谨,要尽可能减少了面损坏。

(5)PQFP封装的芯片四周均有引脚,引脚之间距离很小,管脚很细BGA引脚牢固,引脚短。

(7)球形触点阵列复杂。

(8)BGA适合MCM 的封装需要,有利于实现 MCM 的高密度、高性能。

所以为了充分保护BGA,这个时候就需要一个非破坏性检测方法

试验目的

本试验的目的是测试底部填充前芯片与基板之间的剪切强度,或测量底部填充后对芯片所加力的大小,观察在该力下产生的失效类型,判定器件是否接收。

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测试设备要求

测试设备应使用校准的负载单元或传感器,设备的最大负载能力应足以把芯片从固定位置上分离或大于规定的最小剪切力的2倍。设备准确度应达到满刻度的±5%。设备应能提供并记录施加于芯片的剪切力,也应能对负载提供规定的移动速率。

试验设备

(以科准Alpha-W260推拉力测试机为例)

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技术参数

1、推力测试模块:测试精度±0.25%

2、拉力测试模块:测试精度±0.25%

3、采样速度越高,测量值越趋近实际值。采用高性能采集芯片,有效采集速度可达5000HZ以上。

4、软件可开放选择:拉力测试:(100G);铝带拉力测试:1KG;推锡球:250G/5KG;推晶片:5KG/100KG。

5、X工作台:有效行程200mm;分辩率0.001mm

6、Y工作台:有效行程160mm;分辩率0.001mm

7、Z工作台:有效行程60mm;分辩率0.001mm

8、平台夹具:平台可共用各种夹具,按客户产品订制。

9、双摇杆控制机器四轴运动,操作简单快捷

10、机器自带电脑,windows操作系统,软件操作简单,显示屏可一次显示组测试数据及力值分布曲线;并可实时导出、保存数据;

11、外形尺寸: L660*W355*H590(mm)

12、净重:≤100KG

13、电源:220V 50/60HZ.≤2KW

14、气压:0.4-0.6Mpa 流量: ≤15L/Min

15、电脑配置:CPU:i5  内存:4G+显卡8G  硬盘:1T

16、工作台平整度:±0.005mm

以上就是科准测控的技术团队根据BGA的基本概念和特点给出的非破坏性检测办法,希望可以给大家带来帮助。如果这就是您想了解的,或者想要咨询更多信息。那么,欢迎您关注我们,也可以给我们私信和留言,科准团队为您免费解答!