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        PCB制作中BGA短路原因分析

          電路板組裝代工廠反應BGA有短路的問題,分析的結果是錫膏量過多所引起,而錫膏量過多又是因為「綠漆(soldermask)及絲印層(silkscreen)」印刷厚度太厚所造成。

          理論上來說綠漆及絲印層厚度不一致確實有可能會造成錫膏印刷厚度及錫膏量的差異,因為在所有錫膏印刷條件都不變的情況下,厚度較厚的綠漆及絲印層會造成鋼板(stencil)與電路板(PCB)的間隙過大,印刷出來的錫膏量就會增多。

          不知道大家是否碰過這類似的問題?

          下面是個顆BGA的基本尺寸規格:

          Ballpitch:0.65mm

          Balldiameter:0.36~0.46mm

          Ballheight:0.23~0.33mm

          根據SMT加工廠的分析回復說明,因為這片板子總共有兩家不同的供貨商,而實際量測這兩家供貨商的綠漆(soldermask)及絲印層(silkscreen)的印刷后發現其厚度相差了27.1um,所以才會造成錫膏量的差異。

          在所有錫膏印刷的條件都不變的情況下,實際使用這兩家不同線路板生產廠家所生產出來的電路板去印刷錫膏,量測其錫膏膏量后發現兩者的錫膏體積相差了將近16.6%。所以SMT工廠以此推論短路問題出在PCB廠商。這樣的推論多少有些疑問?

          首先,如果錫膏印刷量對于BGA短路有這么重大的影響,為何一開始生產的時候,SPI(錫膏檢查機)沒有先抓出來,而要等到Reflow以后才能查看X-Ray的結果?這不是有點太晚了?

          其次,這樣的錫膏量工作余裕寬度未免也太小了,PCB廠家是否可以這么精準的控制綠漆與絲印層的厚度?以后生產是不是還是會繼續出現類似的問題?

          其實這個16.6%的錫膏量差異是可以用刮刀的速度及刮刀的壓力調整回來的,畢竟只是間隙所造成,把刮刀的速度調快或把壓力加大都可以克服這樣的錫膏量差異。重點是事前的SPI有沒有確實把該抓到的重點抓出來,比如說整體錫膏量應該控制在什么范圍內,也就是不能只看錫膏印刷的面積,還要計算錫膏的厚度并計算整個焊墊的錫量,這樣才能加以管控質量。

          另外,PCB廠家的綠漆及絲印層的厚度印刷能力也要規范下來,在進料的時候就要列入檢驗項目中,以免造成日后繼續量產時的良率影響。

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