BGA制程

BGA SMT製程技術資料
REFLOW焊接溫度設定：
( 1 )BGA焊接時晶片表面溫度峰值應穩定保持在210 – 235度間且不得超過235度。

( 2 )BGA焊接時晶片融錫溫度在183度以上應在60 – 90秒的範圍內較佳，但不得少於45秒。

BGA焊接時晶片融錫溫度在200度以上應在20 –60秒的範圍內較佳。

BGA焊接時晶片融錫溫度在210度以上應在10秒的範圍內較佳。

( 3 )BGA焊接時晶片融錫溫度在235度以上的高溫範圍不得超過10秒，否則……………..。

( 4 )一般焊接時預熱不要加熱過急，一般預熱時間約定在90—120秒，熱完成時溫度在150--170度。

預熱不足易發生較大的焊珠或組件立碑等現像，預熱過熱會產生較細或較大焊珠密集分佈在組件四週。

預熱溫度過低會產生錫不融的現像。

( 5 ) 一般焊接時溫度峰值應穩定保持在210 – 240度間且溫度在200度以上的時間為20--60秒。

BGA及PQFP庫存溫濕度管理：
CHIPSET本身為一對濕度相當敏感的零件，吸濕信性相當強；當它曝露在濕度過高的環境下，會吸收空氣中的水份；如此時進行SMT作業REFLOW的高溫會使零件內部所吸收的水份瞬間急速氣化，導致CHIPSET內部結構受損及影響焊接熔錫狀況。

(1) 密封時儲存條件及使用期限：BGA 低於40度，90%RH，12個月
PQFP 低於40度，90%RH，12個月
(2) 開封後使用要求及使用期限：BGA LEVEL 4，低於30度，60%RH，72小時上線
BGA LEVEL3，低於30度，60%RH，168小時上線
(3) 需作烘烤狀況：開封後濕度顯示卡大於20%RH，違反開封後使用要求及使用期限
(4) 烘烤方式及條件：24小時，125度
BGA SMT製程注意事項：
錫膏印刷務必要求對以下項目作100%檢驗------PCB變形；BGA焊墊，防焊，線路；印刷錫量
不良時的處理------PAD單點補錫膏；PCB清除錫膏重印
BGA材料務必要求對以下項目作100%檢核------開封後使用要求及使用期限；型號；上料方向
不良時的處理-------重新烘烤；更正錯誤
BGA置裝務必要求對以下項目作100%檢驗------置裝在PCB上的型號，方向；位置偏移大於0.6m/m
不良時的處理-------移除BGA後PCB過REFLOW，千萬不可以移位
方式調整偏移
BGA 焊接務必每日要求對以下項目作檢核-------PROFILE檢核；REFLOW溫度數參
不良時的處理-------立即停止生產調整或檢修REFLOW
BGA檢驗務必要求對以下項目作100%檢驗------置裝在PCB上的型號，方向；位置偏移；電氣特
性
不良時的處理-------於24小時內使用BGA拔焊設備拔去使用新品置
換焊接，千萬不可以使用植球的舊品
BGA不良處理後的PCB應作標示區分並作全製程追蹤，計錄良品率。

BGA生產流程注意事項
設計
工廠提供Layout Guide給R&D及鋼版製做廠商
BGA(Ball Grid Array)內VIA Hole <=16mil
VIA pad與BGA pad距離10mil 以上
VIA pad與VIA距離2mm並以防焊漆由板背塞孔
BGA焊接面需做防焊漆印刷作防短路阻隔
BGA內VIA孔全數塞孔
BGA本體四週10mm不可以有零件
製作標準
R&D依Layout Guide 設計印刷線路板(PCB)
印刷線路板製造廠依印刷線路板製作規格表製作
IQC依據Layout Guide及印刷線路板製作規格表建立檢驗標準
工程單位製作標準BGA生產作業規範(SOP)
材料檢驗
BGA及PCB需為真空包裝
BGA錫球不得有氧化及缺球現象
PCB的BGA變形需小於7mil
PCB的BGA pad噴錫需均勻不可氧化露銅
PCB的BGA pad區不可補線
PCB的BGA不可由焊錫面塞孔防焊
BGA焊接防焊印刷不得偏移超過pad邊緣
IQC驗收加強PCB BGA部分之品質檢驗
材料儲存
PCB的真空包裝儲存不得超過3個月
拆開真空包裝的PCB一律烘烤120℃2小時
PCB在一起BGA焊接點背面的ICT測試點不可使用貫穿孔應另拉出測試點PCB在BGA焊接區範圍內的貫穿孔一律塞孔
生產準備
禁止用手直接接觸PCB及BGA
PCB於使用前一律烘烤120℃2小時
BGA於使用前一律用新品烘烤120℃8小時並作烘烤記錄
禁止在未作靜電防護時用手直接接觸BGA
BGA經烘烤超過三次以上需作報廢考量
烘烤後拆封的BGA需在12小時內使用完
未得允許不可使用不合規範的BGA上線生產
錫膏印刷
控制工作環境溫度低於28℃，相對濕度40以下
試產時目視檢驗BGA pad部份的錫膏印刷品質
生產時至少每30分鐘檢查一次BGA pad部份的錫膏印刷品質
PCB放入進料器前先100%做擦拭BGA焊接Pad並目視檢查BGA焊接Pad品質
BGA生產使用新開封的錫膏，回溫8小時攪拌3分鐘
100%目視檢查BGA焊接區的印刷錫膏品質
印刷不良的PCB先括除錫膏，用溶劑擦拭，清除塞孔，烘烤120℃1小時
每印錫10 次需擦拭鋼版一次
每小時量測錫膏印刷厚度
定時量測錫膏印刷厚度保持規格為0.14~0.19mm
每30分鐘檢查錫膏並調整填加量，刮刀邊的錫膏刮除不可使用
零件取置
使用視覺定位取置設備一次完成BGA著裝
BGA著裝完成後不得以人工方式調整偏移
以機器鐳射檢測設備BGA的平整及完整，辨識不良需經人工檢視確認後才能使用。

熔焊控制
每日對REFLOW應作可靠性穩定性Profile量測
BGA產品一律使用氮氣迴焊
每一生產機種應對使用的REFLOW作BGA上、下溫度確實量測作出正確的熔焊Profile
BGA正確的熔焊Profile，溫度應控制在最高溫不超過220℃45秒，最低溫不超過210℃45秒生產線巡檢人員應定時巡視REFLOW的作業狀況
組裝測試
機板DIP過錫應作板面溫度Profile量測
機板DIP過錫應作溢錫及錫珠產生防範
BGA產品測試時應作震動敲擊
首批量產的BGA產品測試應與生產同步進行
BGA植球技術參考
BGA CHIP SET除錫：
BGA焊點除錫，不得有表面凹击殘錫現象。

BGA PCB不得變形，及內層氣泡击起現象，表面須平整光滑。

BGA除錫後須作檢查、清洗、及防氧化處理。

BGA植球材料及工具：
材料－使用0.76d錫球，油性助焊劑（膏）
工具－尖針、攝子、小刷、治具，過焊載具
植球程序：
BGA CHIP SET塗助焊劑 治具定位 合模 檢查 篩球 脫模 用攝子移出治具 檢驗
缺球修理：
PAD點助焊膏 補球 檢驗
BGA植球焊接：
將植球BGA移入載具 迴風爐焊接 檢驗 清洗 防氧化處理
迴風焊參數改定參考：
Speed 0.95M/MIN
Preheat Zone1～Zone3約170度C、170度C、175度C
Welding Temp Zone4約260度C～255度C
Weld Time 約60sec
M1000 BGA SOLDER焊接溫度設定規則
( 1 ) 測試出拔取BGA 的全融錫時間+ 12 秒= BGA焊接時間
( 2 ) 溫度設定範圍27m/m BGA使用260 --- 290度
35m/m BGA使用290 --- 310度
37m/m BGA使用310 --- 340度
( 3 ) E 表示焊接(ON) (EIN) A表示拔取(OFF) (AUS)
( 4 ) 空氣流量全部定在25.0 l / Min
( 5 ) IR 為紅外線加熱器最高可調升到120W 一般預熱使用100W 焊接使用90W ( 6 ) 底部頂座正常與板背間隙約0.5 m/m 但是PCB如下凹或上击時須增減間隙
簡易操作：
Windows視窗版：焊接操作─桌面─Easysolder 圖示(click 2)→OK →OK →
Easysolder視窗→選Normal , 機種工作項目→
Start Solder →OK →END
修改參數內容─Install ─→修改參數(Ixport )
─→修改名稱(SMD Edit)
DOS視窗版：進入DOS視窗─C : \ Martin \ Martin →ES →進入DOS視窗
SMD →選Normal , 機種工作項目→UNSOLD
→SOLD
→MANUAL
參數傳送─Solder Start →PC →DBL →END →YES
焊接操作─Start solder →OK
BGA DIP製程技術資料。