结果:
调取对应批次eMMC位置SPI锡膏印刷数据统计分析(体积数据),如图示,eMMC BGA 印锡过程能力CPK 0.75,说明印刷过程非常不稳定。从超范围的区间分布判断,16.5%的焊点存在很大的锡少风险。
说明:
前述分析的锡少可能性,通过该组数据的分析,可以确定确实存在。
结果:
eMMC BGA 开口面积宽厚比为0.52,远小于标准0.66及以上,锡在PCB上的沉积量主要由开口宽厚比决定。虽然采用了纳米工艺涂层,但面积比过小,还是会影响锡沉积效果,造成印锡的不稳定。
说明:
钢网材质:纳米钢网
钢网厚度:0.12mm
eMMC BGA开口:φ0.25mm
结果:
预热时间(150℃-190℃)约60s→时间短
最高温度、220℃以上时间:U1底部大于U1表面,不合理,数据有误(接点与记录不一致)→BGA实际温度未知
最高温度:246.7℃ →无特别异常
220℃以上时间:BGA 47.5s→无特别异常
说明:测温板标本不是实际机型基板,结构及器件布局上可能存在差异,板的散热结构也可能存在差异,不能准确地反映对象机型的温度实况。
首先是锡少。具体表现在:沉锡能力CPK 0.75,锡量沉积不足;钢网开口面积比0.52小于<0.66,对沉锡有影响 ;印刷参数:锡膏管理、钢网清洗、关键参数(速度、清洗方式等)。
其次是回流锡液相时间不足。具体表现在:焊接IMC层厚度1.0μm左右;液相时间、温度不足。预热时间、液相时间较短,且温度未达到230℃以上;由于锡液相时间不足,BGA焊球与锡未熔合,有裂隙存在。
锡膏印刷工程沉锡能力低,工程不稳定与钢网及印刷参数的管理相关。回流焊接时,印刷锡膏先液化坍塌,BGA焊球后液化坍塌。从金相分析确认,由于温度设定存在缺陷,BGA焊球未完全坍塌时,即发生降温冷却,形成拉升状焊点。印刷锡少,焊点则出现锡膏与锡球未充分接触而形成枕焊,造成BGA焊球与锡膏不能有效的接触、作用。
因此,造成本次问题的原因是这两个方面综合导致的——印刷锡少、回流时锡液相时间不足。
4.改善方案
U8开口保持不变φ0.25mm,其他BGA按照焊盘直径变更为外切正方形开口。
4.2 回流温度制作实板的测温标本,每个BGA焊球温度需监测;
回流温度的设定建议:
- 150-190℃时间:70s-80s之间;
- 220℃以上时间:60-75s;
- 230℃以上时间:30s以上。
温度曲线类型:RTS。
4.3 管理建议加强车载产品的初期管理,从参数评估/过程管理评估到固化点检,确保工艺及工程的稳定性。
说明:上述改善方案实施后,跟踪该产品后续批次的生产,失效问题未在发生。
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