等離子清洗改善BGA封裝的可焊性

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2022-04-25

BGA器件焊接要達(dá)到良好的可靠性，BGA焊球的可焊性是非常重要的。但是由于種種原因，比如，存儲(chǔ)期過長(zhǎng)，暴露在大氣中，烘烤溫度過高，大氣中的一些腐蝕性的工業(yè)廢氣都容易造成BGA焊球的氧化和腐蝕。焊球的氧化腐蝕讓焊球看起來沒有光澤，發(fā)灰、發(fā)暗和發(fā)黑，使自動(dòng)化貼片機(jī)的視覺系統(tǒng)無法識(shí)別，無法進(jìn)行大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)。更重要的是，焊球低劣的可焊性，將會(huì)帶來一系列的問題，比如焊接空洞、虛焊和脫焊等一些焊接缺陷，這些焊接缺陷將給BGA的可靠性和長(zhǎng)期工作壽命造成嚴(yán)重影響。將等離子清洗引入電子封裝中，能夠顯著改善封裝質(zhì)量和可靠性。

現(xiàn)在我們介紹一種新穎的方法，用氫等離子體對(duì)BGA器件進(jìn)行處理，能夠大大改善BGA器件的可靠性，而且工藝簡(jiǎn)單，效果好，效率高。

氫等離子清洗基本原理

氫等離子體清洗基本原理示意圖如圖所示。

氫等離子體清洗示意圖

氫等離子體清洗的化學(xué)反應(yīng)式可以表述如下：

在清洗表面氧化物時(shí)用純氫雖然效率高，但這里主要考慮放電的穩(wěn)定性和安全，在應(yīng)用時(shí)選用氬氫混合較為合適，氬氣通過離子化還可以促進(jìn)氫等離子體數(shù)量的增加，提高氬氫等離子體的還原活性，另外對(duì)于材料易氧化或易還原的材料也可以采用顛倒氧氣和氬氫氣體的清洗順序來達(dá)到清洗徹底的目的。

氫等離子體清洗BGA焊球氧化物的具體工藝過程

預(yù)清洗BGA的焊球上除了有氧化物，還有其他一些污染物，如油脂和灰塵等，這些明顯的污染物首先必須采用預(yù)清洗的過程把它去掉。典型的預(yù)清洗過程包括化學(xué)溶劑浸泡和化學(xué)溶劑超聲波清洗?；瘜W(xué)溶劑浸泡和超聲波清洗能洗掉比較明顯的污垢，為后來的氫等離子體清洗做好準(zhǔn)備。

BGA焊接后焊點(diǎn)的質(zhì)量是BGA封裝器件失效的主要原因，氫等離子清洗可以改善BGA焊點(diǎn)的外觀，使焊點(diǎn)顯得飽滿、圓潤(rùn)和光亮；氫等離子清洗BGA焊球上的氧化物，工藝簡(jiǎn)單、效果好和效率高，是一種值得推薦的方法。