BGA焊点的常见失效模式及机理
2019-06-10 09:30
可靠性杂坛
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一、界面失效
1.界面失效的特征界面失效的特征是：焊点的电气接触不良或微裂纹发生在焊盘和钎料相接触的界面层上，如图1、图2所示。
图1界面失效焊点（1）
图2 界面失效焊点（2）
2.界面失效机理（1）虚焊。（2）冷焊。（3）不合适的IMC层。
二、钎料疲劳失效
1、钎料疲劳失效特征焊点钎料疲劳失效的特征是：微裂纹或断裂位置都是发生在钎料体的内部或IMC附近，按其发生的位置常见的有3种：① PCB焊盘侧钎料体疲劳裂纹，如图3。
图3
② 钎料体的主裂纹发生在芯片侧，如图4所示。
图4
③ PCB基板侧和芯片侧同时出现钎料体疲劳裂纹，如图5所示。
图5
焊点钎料疲劳失效是由于工作环境中存在着随机振动、正弦振动、载荷冲击、温度冲击与循环等的周期性循环外力作用的结果。这种环境条件是普遍存在的，特别是在航天、航空、航海、车载等电子产品中尤为明显。表面贴装器件，焊点承担了电气的、热学的及机械连接等多重作用，并且一直是可靠性的薄弱环节。焊点受损原因以热循环诱发最为常见，而徐变和应力松弛则是循环受损的主因，如图6所示。材料徐变一般在温度高于绝对熔化温度的0.6倍（Tk/Tkm＞0.6）时出现。
图6 PCB在温度循环中的变形规律
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