1、Foxconn Technology Group,SMT Technology Development Committee,SMT Technology Center SMT 技術中心,BGA、LGA的Void零件技朮手冊,目 錄,1、背景目的 2、BGA和LGA的Void發生的原因。 3、Reflow中的Void形成過程。 4、Void抑制方法的檢驗。4-1、Reflow Profile和Void的研究 ;4-2、LGA的Solder Paste和Void的關系;4-3、LGA Solder Paste印刷和Void的關系。 5、LGA 的Void不良零技朮。 6、BGA變形的原理（參考）。
2、,背景目的,1-1背景：隨著實裝的高密度化的推進，元件特別是IC、端子等電 極的構造變化顯著。根據電極的變化，以前的焊接技朮已經不能正確的焊接 元件了，其中最有代表性的是采用LGA、BGA的IC工廠。LGA、BGA等CHIP元件由開放型焊接向密閉型焊接變化。LGA、BGA-IC最大的問題是在接合部發生的“Void”。,背景目的,1-2目的：1、) LGA、BGA-IC不產生Void焊接技朮成為實用化。2、) 能夠在高密度實裝基板、大型主板上沒有Void進行實裝，提高接合的可靠性。,LGA和BGA的VOID發生原因,。為防止LGA、BGA的void發生，解開void發生的原理相當重要。為防止LG
3、A、BGA的void發生是受錫膏的熔融的變化影響的。解開這些變化過程，就可以提出void的對策。發生原理：1、因為焊錫表面張力，焊錫向中心部集中。2、因為表面張力void密閉3、要排除void抑制焊錫表面張力是很必要的。浸潤性變慢,1、焊錫向母材的浸潤方向流動。 2、因為這種流動使void密閉。 3、要排除void，提高浸潤性很重要。加速浸潤性,LGA和BGA的VOID發生原因,膏體溶解的過程,三維的 Void容易排出,二維的 Void不容易排出,REFLOW后的Stand off 高度、焊錫量,0.5mmPitch CSP Void:0.3mmDia Paste:110umm,0.65mmP
4、itchCSP Paste:130umm,模擬回流爐中LGA Solder Past的變化,void改良品,殘渣的流動性高 焊錫融化后助焊劑處于活動狀態,殘渣的流動性小于K2-V錫膏 焊錫融化后助焊劑處于穩定狀態,為了解開實際的LGA、BGA的焊接有必要做模擬。,目前,REFLOW中的void的形成過程,LGA內void的 發生過程,初期融化階段發生細小的-隨著時間變化膨脹.變大 在一定程度上也會有較大的發生（從基材噴出） 一般認為延長溶解時間是不好的對策。,Void抑制方法的檢驗,原因分析的結果，為了防止BGA、LGA發生Void, 要推進以下工作1、Reflow Profile 錫膏助焊劑
5、的設計。2、錫膏印刷3、 Reflow Profile 的3項目須同時改善，一個一個改善沒有效果。,Void抑制方法的檢驗,LGA的Reflow Profile和void發生量的檢驗,Reflow Profile的void發生量的檢驗按照 下面3項記錄條件執行1、公司內一般使用的Profile2、改善的Profile3、考慮現在生產的Profile,LGA的Reflow Profile和void發生量的檢驗,（無鉛）,使用錫膏：,MSK:,順序,void,LGA的錫膏和void的發生量的驗証,做LGA的solder paste的void發生量試驗,LGA的錫膏和void的發生量的驗証,land
6、,void,使用past:1：M705-GRN360-K2-V2：M705-GRN360-K2-VL MSK厚度：130um 實裝：0.65mmp C-LGA,預熱不足容易發生大的void,LGA的solder paste和void發生量的驗証,結論：void對策品的VL取得良好的結果,比較符合密閉型的焊接，FLUX的變化穩定。solder paste(粒度、FLUX）的使用重要,預熱不足容易發生大的void,M705-GRN360-K2-V,M705-GRN360-K2-VL,LGA的solder paste印刷量和void的發生量的驗証,130umt,做LGA的solder paste印刷
7、厚130um和150um瓦斯排出和印刷形狀的有無條件。,land,void,使用past:1：M705-GRN360-K2-V2：M705-GRN360-K2-VL MSK厚度：130um 實裝：0.65mmp C-LGA,LGA的solder paste印刷量和void發生的檢証,結論 ：因為印刷厚度引起的void發生量很少。從FLUX發生的瓦斯被排出。缺口印刷效果大要有充足的錫膏印刷量確保能夠排出瓦斯的印刷形狀。,150um全面印刷,150um缺口印刷,BGA的Void不良零技朮,按照以前的觀念，表面實裝技朮上還不能實現Void為零，為了實現Void零不良 需要滿足以下條件，在實際生產上要
8、嚴密考慮元件電極和PAD間錫膏印刷，裝載元 件以及Reflow等條件。,LGA、BGA的void零不良技朮 （1）元件電極和基板Pad的Space（容積）。根據電極的種類電極size和pad size不同，要對一個一個元件分別測量。要注意元件有平面電極和凹面電極。 （2） Space（容積）熔融后必要的焊錫量（焊錫容積）的設計熔融后根據錫膏的種類不同大約是印刷焊錫量的50-60%. （3）確保必要的焊錫量，防止void發生，要設計錫膏的印刷厚度和印刷形狀（鋼网設計）。 （4）使用錫膏的選定。防止void的發生，焊錫的size、活性劑、溶劑的種類。推荐值：焊錫粒子：25-45um,活性劑多，溶劑
9、：標准高沸點低。 （5）Reflow Profile的設計。參考使用錫膏推荐值。,零件低面Pad-Viod零技朮,熔融后錫膏厚度測定,現在 1Pad size 鋼網開口部11 2鋼網0.127,Gas-Remove,零件低面Pad-Viod零技朮,鋼網開口部形狀&尺寸,Reflow-Profile,Solder Paste,千住金屬 M705-GRM36 -K2VL(Glass) 低沸點溶劑 Gel 狀活性劑(凝膠體),0.44mm,0.4mm,void対策鋼网開口例(1),対策案,理想形状,0.44mm,0.4mm,void対策鋼网開口例(2),対策案,理想形状,Void對策鋼网開口例,對策
10、案,0.44mm,0.2mm,0.4mm,0.2mm,0.4mm,部品端面,外側,内側,void対策鋼网開口例,理想形状,0.1mm外側shift,Reflow中BUMP變形的過程,不同形狀的LAND的BGA異常發生數,BGA,基板-PKG的clearance窄+從VIA噴出瓦斯。,BGA的內壓容易上升構造 -容易發生變形。,銅上面有配線，有VIA的LAND 的變形集中,1、2次面實裝后的LGA刮刀中BUMP變形,在一次面一回Reflow新發生的形狀異常,在一次面2回（反轉）Reflow時發生的形異常,2次面（空reflow一回+Raste Reflow一回）發生的異常形狀,錫球,BUMP變形,錫球,結 束,THANKS!,
