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机械应力导致线路板上BGA基座和焊点开裂案例分析

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机械应力导致线路板上的BGA基座和焊点开裂是BGA开路不良现象之一，接下来我们用一具体案例来分析和了解该类不良。

1　问题描述

在功能测试工站侦测到线路板上U64, U65位置 BGA开路不良, 10.55% (17/161) 不良率。用3D放大镜看不良焊点位置发现BGA焊点和基座之间开裂.

2D X-ray 扫描发现不良BGA焊点影像和良好BGA焊点影像没有明显区别，2D X-ray不能侦测到该BGA断裂不良。将其中三片不良板重新测试5DX，都通过，5D X-ray 也不能侦测到该BGA基座断裂不良.

2　原因分析

检查回流焊的温度曲线，没有发现异常。重新分析了该机台在生产过程中经过的每一个工站，发现线路板ICT（In Circuit Tester）电性测试工站和组装工站都有机会造成BGA焊点锡裂的风险。因为ICT电性测试时，ICT测试探针会压到该BGA表面，因而有机械应力作用到BGA表面。

于是我们对ICT工站和组装工站作Strain gauge测试。

ICT工站Strain gauge测试结果：最大压力小于200u，标准：400u。ICT工站Strain gauge测试结果都通过，没有发现异常.

组装工站Strain gauge测试:

组装工站Strain gauge测试点位在BGA两端靠近散热片弹簧柱的位置。

组装工站Strain gauge测试方法：测试将散热片两端的弹簧柱压到线路板孔的过程中BGA的受力情况。

测试结果：（1）在该弹簧柱组装过程中，有一个由上向下的力作用在BGA上，该力是在由上往下压弹簧柱的过程中产生的，该力在200u以下：符合标准。（2）但是还有另外一个由下向上的力作用在BGA上。

根据Strain gauge测试结果，猜想不良原因: 当压散热片两端的弹簧柱, 然后松开后，弹簧因延伸开来对散热片有一个由下向上的反弹力，由于散热片粘合在BGA表面上，因而散热片对BGA有一个由下向上的反冲力，该反冲力过大导致BGA在基座处开裂。……