BGA、LGA的Void（空洞）分析改善

目  录

1、背景目的

2、BGA和LGA的Void发生的原因。

3、Reflow中的Void形成过程。

4、Void抑制方法的检验。

  4-1、Reflow Profile和Void的研究 ;

  4-2、LGA的Solder Paste和Void的关系;

  4-3、LGA Solder Paste印刷和Void的关系。

5、LGA 的Void不良零技朮。

6、BGA变形的原理（参考）。

背景目的

1-1背景：

随着实装的高密度化的推进，元件特别是IC、端子等电   极的构造变化显著。

根据电极的变化，以前的焊接技朮已经不能正确的焊接 元件了，其中最有代表性的是采用LGA、BGA的IC工厂。

    LGA、BGA等CHIP元件由开放型焊接向密闭型焊接变化。

    LGA、BGA-IC最大的问题是在接合部发生的“Void”。

1-2目的：

     1、)  LGA、BGA-IC不产生Void焊接技朮成为实用化。

     2、)  能够在高密度实装基板、大型主板上没有Void进行实装，提高接合的可靠性。

LGA和BGA的VOID发生原因

。为防止LGA、BGA的void发生，解开void发生的原理相当重要。

。为防止LGA、BGA的void发生是受锡膏的熔融的变化影响的。

。解开这些变化过程，就可以提出void的对策。

发生原理：

             1、因为焊锡表面张力，焊锡向中心部集中。

             2、因为表面张力void密闭

             3、要排除void抑制焊锡表面张力是很必要的。

模拟回流炉中LGA Solder Past的变化

为了解开实际的LGA、BGA的焊接有必要做模拟。

Void抑制方法的检验

原因分析的结果，为了防止BGA、LGA发生Void,要推进以下工作：

1、Reflow Profile 锡膏助焊剂的设计。

2、锡膏印刷。

3、 Reflow Profile 的3项目须同时改善，一个一个改善没有效果。

Void抑制方法的检验

LGA的Reflow Profile和void发生量的检验

Reflow Profile的void发生量的检验按照下面3项记录条件执行﹕

            1、公司内一般使用的Profile

            2、改善的Profile

            3、考虑现在生产的Profile

LGA的锡膏和void的发生量的验証

做LGA的solder paste的void发生量试验

LGA的solder paste和void发生量的验証

结论：void对策品的VL取得良好的结果,比较符合密闭型的焊接，

             FLUX的变化稳定。solder paste(粒度、FLUX）的使用重要

做LGA的solder paste印刷厚130um和150um瓦斯排出和印刷形状的有无条件。

LGA的solder paste印刷量和void发生的检証

结论 ：因为印刷厚度引起的void发生量很少。

            从FLUX发生的瓦斯被排出。

            缺口印刷效果大

            要有充足的锡膏印刷量确保能够排出瓦斯的印刷形状。

BGA的Void不良零技朮

按照以前的观念，表面实装技朮上还不能实现Void为零，为了实现Void零不良需要满足以下条件，在实际生产上要严密考虑元件电极和PAD间锡膏印刷，装载元件以及Reflow等条件。

LGA、BGA的void零不良技朮

（1）元件电极和基板Pad的Space（容积）。

        根据电极的种类电极size和pad size不同，要对一个一个元件分

        别测量。要注意元件有平面电极和凹面电极。

（2） Space（容积）熔融后必要的焊锡量（焊锡容积）的设计

          熔融后根据锡膏的种类不同大约是印刷焊锡量的50-60%.

（3）确保必要的焊锡量，防止void发生，要设计锡膏的印刷厚度和印刷形状

          （钢网设计）。

（4）使用锡膏的选定。

        。防止void的发生，焊锡的size、活性剂、溶剂的种类。

        。推荐值：焊锡粒子：25-45um,活性剂多，溶剂：标准高沸点低。

（5）Reflow Profile的设计。

         参考使用锡膏推荐值。

零件低面Pad-Viod零技朮

熔融后锡膏厚度测定

现在 ﹕                          

1﹑Pad size ：

             钢网开口部1﹕1

2﹑钢网0.127   

void対策钢网开口例(1)

                                            对策案例

                                             理想形状

void対策钢网开口例(2)

                                             对策案例

                                             理想形状

Void对策钢网开口例

对策案

理想形状

BUMP变形的推定原理

Reflow中BUMP变形的过程

不同形状的LAND的BGA异常发生数

1、2次面实装后的LGA刮刀中BUMP变形

在同一视角下K2-V和VL的REFLOW状态（X线）

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