關(guān)于PCB焊盤拉脫強(qiáng)度影響因素分析及改善建議課件

ShengYiTechnologyCo.,LtdPCB焊盤拉脫強(qiáng)度影響因素分析及改善建議內(nèi)容焊盤拉脫失效案例評估的方法及失效模式影響焊盤拉脫（焊點(diǎn)強(qiáng)度）的主要因素PCB板材方面的關(guān)注點(diǎn)行業(yè)對改善焊點(diǎn)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)分享行業(yè)對Padcrater的研究進(jìn)展1、焊盤拉脫失效實(shí)例在支撐PCB內(nèi)部連接的焊盤下面，出現(xiàn)裂紋。1、焊盤拉脫失效實(shí)例1、焊盤拉脫失效實(shí)例近年，跌落試驗(yàn)（droptest）和球墊坑裂（padcratering）越來越受到PCB行業(yè)的關(guān)注，而且根據(jù)PCB行業(yè)的研究及認(rèn)識，以上與PCB基材的拉脫強(qiáng)度有較大關(guān)系。BGA區(qū)域裝配掉拍2、拉脫強(qiáng)度評估的方法及失效模式目前業(yè)界主要三種方法來評估基材的拉脫強(qiáng)度，其中焊球拉拔和焊球剪切測試應(yīng)用廣泛。高溫拔針測試(HotPinPullTest)焊球拉拔測試（BallPullTest）焊球剪切測試（BallShearTest）IPC-TM-6502.4.21.1JEDECJESD22-B115JEDECJESD22-B117A2023/12/3162、拉脫強(qiáng)度評估的方法及失效模式對焊接強(qiáng)度的可靠性測試方法（針對PCBA而言）：Shock/Droptest（沖擊，跌落實(shí)驗(yàn)）Vibration（震動）Temp

Cycle（溫度循環(huán)測試）目前，普遍受業(yè)界采用的評估方法是焊球拉拔測試（BallPullTest），以下做重點(diǎn)介紹。2023/12/3172、拉脫強(qiáng)度評估的方法及失效模式焊盤拉拔測試（ballpullTest）Dage40002023/12/3182、拉脫強(qiáng)度評估的方法及失效模式常見失效模式（參考IPC-9708）上：padcrater，露出玻纖下：padcrater，沒有露出玻纖2023/12/3192、拉脫強(qiáng)度評估的方法及失效模式上左：Padcrater，露出玻纖上右：Padcrater，沒有露出玻纖下左：IMC，錫球斷裂3、影響焊盤拉脫（焊點(diǎn)強(qiáng)度）的主要因素對焊球產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力--SMT制程（溫度變化、CTE匹配等）--運(yùn)輸過程的沖擊和震動--客戶使用條件材料的影響--轉(zhuǎn)用無鉛焊料--PCB材料（厚度、硬度、Reflow中的穩(wěn)定性等）設(shè)計(jì)規(guī)則--BGA上的焊盤尺寸、線寬、焊球間隙、線路位置等變小2023/12/31113、影響焊盤拉脫（焊點(diǎn)強(qiáng)度）的主要因素SMT制程的影響，焊接溫度的提高無鉛焊接的溫度增加，直接導(dǎo)致材料的硬度變大，從而產(chǎn)生較大的機(jī)械應(yīng)力，增加了焊盤坑裂的風(fēng)險(xiǎn)。2023/12/31123、影響焊盤拉脫（焊點(diǎn)強(qiáng)度）的主要因素CTE的不匹配組裝過程中由于CTE不匹配形成的對焊盤的剪切力2023/12/31133、影響焊盤拉脫（焊點(diǎn)強(qiáng)度）的主要因素運(yùn)輸過程的影響2023/12/31143、影響焊盤拉脫（焊點(diǎn)強(qiáng)度）的主要因素焊料的影響對焊盤的拉力無鉛焊料比有鉛焊料更硬；無論是無鉛還是有鉛，其焊盤的粘結(jié)強(qiáng)度基本是一樣的焊盤可承載的力不變PCB上的微觀失效硬度更大的無鉛焊料轉(zhuǎn)移了更多的拉力在PCB的焊盤上，從而增加了失效可能性。2023/12/31153、影響焊盤拉脫（焊點(diǎn)強(qiáng)度）的主要因素設(shè)計(jì)的影響B(tài)GA未來的比例變化將會帶來新的挑戰(zhàn)2023/12/31164、PCB板材方面的關(guān)注點(diǎn)1、固化體系的差異（DICY

vs.PN）2、無鉛、無鹵、高速材料的差異3、材料的韌性、剛性、抗變形能力4、怎樣的材料才是最適合的材料？（沒有定論）4、PCB板材方面的關(guān)注點(diǎn)CBP的測試結(jié)果顯示，Dicy>PN體系無鉛材料>無鹵材料>高速材料4、PCB板材方面的關(guān)注點(diǎn)通過增韌技術(shù)，可提高板材的CBP能力5、行業(yè)對改善焊點(diǎn)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)分享局部Pad的設(shè)計(jì)用SMD代替NSMD改變BGA的放置方式改變BGA邊緣的焊盤走線寬度增強(qiáng)產(chǎn)品的包裝5、行業(yè)對改善焊點(diǎn)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)分享局部Pad的設(shè)計(jì)用SMD代替NSMD5、行業(yè)對改善焊點(diǎn)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)分享NSMD：BGA兩邊都出現(xiàn)Padcrater四角部分焊盤SMD：四角不完全出現(xiàn)Padcrater，有IMC，5、行業(yè)對改善焊點(diǎn)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)分享2.BGA放置方向5、行業(yè)對改善焊點(diǎn)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)分享2.BGA放置方向BGA四角上的Pad都設(shè)計(jì)成SMD，從四點(diǎn)彎曲測試結(jié)果可見，BGA成45度角放置，出現(xiàn)Padcrater的幾率大大減低。5、行業(yè)對改善焊點(diǎn)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)分享3.角落上焊點(diǎn)通過增粗與焊盤連接的走線來加強(qiáng)將元器件從板件上取下，發(fā)現(xiàn)與較粗走線連接的焊盤依然留在板件上，雖然焊盤已經(jīng)被破壞了，但走線依然粘結(jié)著，意味著功能依然有效。5、行業(yè)對改善焊點(diǎn)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)分享4.增強(qiáng)產(chǎn)品的包裝包裝方式的調(diào)整和優(yōu)化，有利于改善Padcratering問題。6、行業(yè)對Padcrater的研究進(jìn)展編號行業(yè)組織、機(jī)構(gòu)或者著名公司的padcrater項(xiàng)目研究內(nèi)容1美國iNEMI（Intel牽頭）Padcratering的成因及評估方法，對不同類型材料進(jìn)行評估，并確立了IPC-9708標(biāo)準(zhǔn)（完成）2美國HDPug（朗訊/Celetica牽頭）對不同類型材料進(jìn)行CBP的評估，同時考察球面彎曲測試與CBP結(jié)構(gòu)的對應(yīng)性（進(jìn)行中）3美國Cisco（思科）研究AcousticEmission(聲頻發(fā)射)方法對Padcratering的檢測（完成）4生益科技與華為研究不同類型材料的