一、關(guān)于BGA簡(jiǎn)介

首先，我們需要明白什么是BGA。BGA是一種表面貼裝封裝技術(shù)，它的主要特點(diǎn)是在芯片底部形成一個(gè)球形矩陣。通過(guò)這個(gè)矩陣，芯片可以與電路板進(jìn)行電氣連接。這種封裝方式由于其體積小、散熱好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于高性能電子設(shè)備中。然而，BGA也有其固有的缺點(diǎn)。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，修復(fù)起來(lái)就非常困難。其中，最常見(jiàn)的問(wèn)題就是BGA開(kāi)裂。那么，BGA為什么會(huì)開(kāi)裂呢？一般來(lái)講BGA開(kāi)裂的原因有以下幾點(diǎn)：

1、溫度過(guò)高：當(dāng)電子設(shè)備運(yùn)行過(guò)熱時(shí)，BGA內(nèi)部的焊點(diǎn)可能會(huì)因?yàn)槌惺懿蛔「邷囟鴶嗔?，?dǎo)致BGA開(kāi)裂。

2、機(jī)械應(yīng)力過(guò)大：當(dāng)電子設(shè)備受到強(qiáng)烈的沖擊或振動(dòng)時(shí)，BGA可能會(huì)因?yàn)槌惺懿蛔C(jī)械應(yīng)力而開(kāi)裂。

3、焊接質(zhì)量問(wèn)題：如果BGA的焊接質(zhì)量不好，也可能會(huì)導(dǎo)致BGA開(kāi)裂。

一旦BGA開(kāi)裂，就會(huì)嚴(yán)重影響電子設(shè)備的正常運(yùn)行，因此，我們需要采取一些措施來(lái)防止BGA開(kāi)裂。例如，我們可以定期清理電子設(shè)備內(nèi)部的灰塵以保持設(shè)備的散熱效果；我們也可以盡量避免讓設(shè)備受到強(qiáng)烈的沖擊和振動(dòng)；此外我們還可以選擇質(zhì)量可靠的焊接工藝以確保BGA 的焊接質(zhì)量。

二、BGA機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致失敗的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

1、外觀分析：通過(guò)觀察焊點(diǎn)的外觀，可以發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)是否呈現(xiàn)向內(nèi)扭偏的狀態(tài)，這可以幫助判斷是否收到了外部應(yīng)力的作用，導(dǎo)致IMC整體脆斷。

2、應(yīng)力來(lái)源分析：應(yīng)力可能來(lái)源于多個(gè)方面，包括SMT制程、分板制程、ICT、FCT、打螺絲組裝等產(chǎn)線典型的應(yīng)力制程。特別是如果集中于FPC焊盤(pán)側(cè)，可能表明應(yīng)力是從FPC焊盤(pán)側(cè)傳導(dǎo)而來(lái)的。

解決問(wèn)題的方法：針對(duì)機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致的BGA失效，需要對(duì)產(chǎn)線進(jìn)行應(yīng)力檢測(cè)，特別是在設(shè)計(jì)環(huán)境中，如帶有重的膠黏散熱器、散熱器散熱葉片變形、周?chē)新葆?、BGA布局在有壓接元件的邊上或拼版邊上等情況時(shí)需要特別注意。

綜上所述，BGA機(jī)械應(yīng)力失效分析涉及對(duì)焊點(diǎn)外觀的觀察、應(yīng)力來(lái)源的分析以及采取相應(yīng)的解決措施，以確保電子設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和長(zhǎng)期可靠性。

三、PCBA制程機(jī)械應(yīng)力的測(cè)試方法

電阻式應(yīng)變測(cè)力傳感器通過(guò)利用電阻應(yīng)變效應(yīng)和電橋電路的轉(zhuǎn)換作用，將力學(xué)量化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和高精度的測(cè)量性能。

電阻式應(yīng)變測(cè)力傳感器的工作原理主要基于電阻應(yīng)變效應(yīng)，即當(dāng)導(dǎo)體受到機(jī)械拉伸或壓縮時(shí)，其電阻值會(huì)發(fā)生變化。這種傳感器通常由電阻應(yīng)變片（也稱為應(yīng)變片）構(gòu)成，這些應(yīng)變片被粘貼在彈性元件上，當(dāng)外部力作用于彈性元件時(shí)，元件會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變，進(jìn)而導(dǎo)致應(yīng)變片發(fā)生形變這種形變會(huì)引起應(yīng)變片電阻值的變化。通過(guò)電橋電路，可以將這個(gè)電阻值的變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，然后通過(guò)測(cè)量放大電路進(jìn)行測(cè)量，最終根據(jù)預(yù)先標(biāo)定的電壓或電流與力的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以確定作用在彈性元件上力的大小。

審核編輯 黃宇