弯曲应力状况下微型BGA封装可靠性比较

摘要

文中采用传统的表面贴装技术进行焊接,研讨μ BGA的PCB装配及可靠性.弯曲循环试验(1 000με~1 000με),用不同的热因数(Qη)回流,研究μ BGA、PBGA和CBGA封装的焊点疲劳失效问题.确定液相线上时间,测定温度,μ BGA封装的疲劳寿命首先增大,接着随加热因数的增加而下降.当Qη接近500s·℃时,出现寿命最大值.最佳Qη范围在300 s·℃～750s·℃之间,此范围如果装配是在氮气氛中回流,μBGA封装的寿命大于4 500个循环.采用扫描电子显微镜(SEM),来检查μBGA和PBGA封装在所有加热因数状况下焊点的失效.每个断裂接近并平行于PCB焊盘,在μ BGA封装中裂纹总是出现在焊接点与PCB焊盘连接的尖角点,接着在Ni3Sn4金属间化合物(IMC)层和焊料之间延伸.CBGA封装可靠性试验中,失效为剥离现象,发生于陶瓷基体和金属化焊盘之间的界面处.