BGA焊接失效分析报告.doc

PCBA 分析报告 样品描述 所送样品包括三片 PCBA（手机主板）、四片相应的空白 PCB 以及工艺过程中 使 用的CPU 器件和焊锡膏，PCBA（手机主板）的型号为C389,样品的外观照片见图 1所示，委托单位要求对 PCBA 上的 CPU 与 Flash 器件焊接质量进行分析。 焊锡膏 空白 PCB CPU Flash CPU 器件 图 1 样品的外观照片 分析过程 2.1 外观检查 用立体显 微 镜对空白 PCB 和 BGA 器 件 进 行 外观 检 测，发现 BGA 器件的焊 球大小均 匀一 致，共面 性良好（见图 2 和 图 3）；空白 PCB 焊 盘表面存在一些坑 洼点（见图 4 和图 5）， 除 此 之外未 观 察 到 明 显的 异 常。 图 2 CPU 器件中 BGA 焊球的外观照片 图 3 CPU 器件中 BGA 焊球的局部外观照片 PCBA 分析报告 坑洼点 图 4 PCB 板中 CPU 焊盘的外观照片 图 5 PCB 板中 Flash 的外观照片 2.2 X-RAY 检 测 为了对焊点的内部状况进行检测，采用 X 射线系统对焊点质量进行无损检测， （X-Ray 的照片见图 6 至图 9），由照片可观察得出 BGA 焊点大小均匀一致， 除发 现焊点内部存在少量空洞外，未发现焊球错位，焊料熔融不完全以及桥连等 明显焊 接缺陷。 图 6 CPU 焊点的 X－ray 典型照片 图 7 Flash 焊点的 X－ray 典型照片 图 8 倾斜后观察到的 CPU 焊点的 X－ray 照片 图 9 倾斜后观察到的 Flash 焊点的 X-ray 照片 PCBA 分析报告 空洞 空洞 图 10 部分 CPU 焊点的放大照片 图 11 部分 Flash 焊点的放大照片 2.3 金相切片分析 在样品上截取失效的 BGA 器件，用环氧树脂镶嵌后打磨抛光，用金相显微镜 观 察 BGA 器件焊点的金相切片，焊点的金相照片见图 12～图 25。其中 CPU 焊点 的典型 金相照片见图 12～图 19，由图可以发现部分焊球焊料与 PCB 焊盘之间润 湿不良，未 观察到良好的金属间化合物层，个别焊点甚至发现存在开裂现象；同时 还观察到焊 球焊料熔融不完全，存在空洞等缺陷。 图 12 CPU 器件部分焊点的金相照片 图 13 CPU 器件正常焊点的典型金相照片 PCB 焊盘 润湿不良 图 14 焊料与焊盘润湿不良的典型照片 图 15 焊点局部放大照片（见图 14 红框） PCBA 分析报告 图 16 出现空洞焊点的典型照片 图 17 焊球焊料质量不良的典型照片 裂缝 图 18 焊球与 PCB 焊盘出现裂缝的典型照片 1 图 19 焊点局部放大照片（见图 18 红框） A B 20 焊球与 PCB 焊盘出现裂缝的典型照片 2 图 21 焊点局部放大照片（见图 20 红框） 22～图 27 是 Flash 焊点的典型金相照片，由图同样可以发现部分焊球 焊料 与 PCB 焊盘之间润湿性不够良好，焊料与焊盘之间未形成良好的金属间化合 物层。 PCBA 分析报告 图 22 Flash 焊点的典型金相照片 图 23 正常焊点的典型金相照片 润湿不良 图 24 出现空洞焊点的典型照片 图 25 焊球焊料与焊盘润湿性不良的典型照片 焊球焊料出现开裂 图 26 焊料熔融不完全的典型照片 图 27 焊点局部放大照片（见图 24 红框） 由以上 BGA 焊点的金相照片分析发现，部分 BGA 焊球焊料与 PCB 焊盘润湿 性不 良，存在裂缝以及焊料熔融不良等现象，这说明焊球焊料与焊盘之间未 形成良好的金属间化合物层。而导致焊球焊料与 PCB 焊盘润湿不良的原因可能 存在如下几方面： （1） PCB 焊盘氧化严重或沾污外来污染物导致焊盘的可焊性不良。 （2） 使用的焊锡膏润湿性不良。 （3） BGA 焊锡球可焊性不良。 为了分析 BGA 焊球的质量对，未使用的 CPU 焊球和从所送手机主板上脱落的 CPU PCBA 分析报告 焊球进行金相切片分析，发现无论是未使用的 CPU 焊球还是脱落的 CPU 焊球焊料 熔 融均不够良好，焊球内部发现存在裂缝等缺陷，这说明 BGA 焊球质量不够良 好。 图 26 脱落焊球的典型照片 1 图 27 脱落焊球的典型照片 2 图 28 脱落焊球的局部放大照片 图 29 脱落焊球内部出现裂缝的典型照片 图 28 未使用的 CPU 焊球的典型照片 1 图 29 未使用的 CPU 焊球的典型照片 2 PCBA 分析报告 图 30 未使用的 CPU 焊球的典型照片 1 图 31