[讨论]BGA焊点断裂，断脚现象原因探讨 [复制链接]

客户使用时发现BGA功能不正常，时好时坏，经切片分析，发现如图示的不良，

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1. 这个一个非常明显的断脚现象，从图片上没有看出有断头的点，焊点的断脚位置焊接面平整光滑，
2. 锡膏：乐泰SnAgCu, 回流焊：劲拓JT-1000D

一.基础数据
1. 检查实测炉温曲线最高温度250+/-1度，150-180℃的时间63秒，30℃到120℃的斜率2.3℃/秒，220℃以上时间80秒，最高下降斜率-2摄氏度每秒，235℃以上的时间52.65秒（此曲线不确定是生产时的实际曲线）
2. 元件参数：锡球是SnAgCu材质,Ramp-rate (2℃/s Maximum),Preheat Temperature 150℃-200℃，(60-120秒)，217摄氏度以上温度{60-150秒（60-90s typical）},Time within 5℃ of actual peak temperature (30 seconds maximum)，25度到Peak temp时间：最少3.5分钟，5分钟正常，8分钟最大，锡球或pin脚最高温度 235-245度，元件本体最高温度245-250度，下降斜率最大2度/秒
3.PCB: 真空包装，使用前新做，无铅沉金板，板厚1.6mm,

二.原因分析：
1. 断面齐整，焊接点合金层不牢固？
2. 锡膏材质不是要求的高银？锡膏解冻时间不够？
3. pcb焊盘底部没有NI腐蚀导致黑垫？
4. PCB 焊盘金的厚度太厚（金锡合金质地较脆）？
5. IMC看起来不多，是焊接不行？锡膏和PCB的表面镀层不匹配？
6. 元件受潮？

PCB的问题最大。
我的老东家在11年也遇到同样的问题,镍金板的BGA焊点很脆化，BGA振动会掉，有时候板子放一段时间也有掉的,
当时我是主要参与者,当时做了几万块的实验，最后我们分析问题出在PCB镍层。

话说你们切片切的蛮漂亮啊，建议断层部分SEM拍的大一些

把炉温曲线发上来看看

沿焊接界面这么整齐的断裂，PCB镀层问题非常大

图片:炉温.png

这个是加工厂传回来的炉温曲线，总的来看温度曲线

描述:BGA头部焊接良好

图片:BGA头部焊接良好.png

描述:脚部断裂面

图片:BGA锡球脚部焊接图2.png

描述:脚部断裂面2

图片:BGA锡球脚部合金层图片1.png

这三张图片，一张是头部焊接良好的，另外两张是脚部断裂面图片，可以清晰看到脚部的合金层完整断开

xzw0527:PCB的问题最大。
我的老东家在11年也遇到同样的问题,镍金板的BGA焊点很脆化，BGA振动会掉，有时候板子放一段时间也有掉的,
当时我是主要参与者,当时做了几万块的实验，最后我们分析问题出在PCB镍层。 (2019-06-14 09:02) 

我们这个板子也是金板，其实我是在纠结做OSP合适还是镍金合适，各有优缺点。

我在考虑下一步是不是要进行合金的成分分析，以及断面上下明显分层，这个判定不是太好下，锡膏？PCB？

好贴收藏

现在在分析接触面的合金成分，结果等待中，

期待楼主的进一步分析结果，最近公司生产的BGA产品问题也比较多，很多都是二次加热之后性能就好了，客户那边给的回复是锡膏未完全融化，也就是炉温问题，我们做的是混合工艺，有铅锡膏无铅锡球，峰值235，200度以上55秒左右（锡膏要求是20-60秒），还是有部分不良，楼主此贴分析的很详细，我们也怀疑过是PCB的问题，但是一直没有根据。

静待最终结果*