什么是“爆米花”現(xiàn)象？

爆米花現(xiàn)象，是濕敏器件在受潮后，經(jīng)過高溫熱處理環(huán)節(jié)時，如回流焊、波峰焊等，導致器件內(nèi)部氣體膨脹，進而將器件撐起，甚至破壞塑封膠體或基板。并且在冷卻過程中，由于器件內(nèi)部材料熱脹冷縮速率不一致，進而使其出現(xiàn)“破裂”。

爆米花效應常出現(xiàn)在以塑封BGA芯片上，但近年來，PBGA的封裝組件也屢有發(fā)生。在PBGA的封裝中，不僅銀膠會吸水，而且連載板的BT基材也會吸水，一旦出現(xiàn)管理不良，爆米花現(xiàn)象就較易出現(xiàn)。

“爆米花”現(xiàn)象出現(xiàn)的機理是？

典型共晶SnPb回流峰值溫度為220℃ ，水蒸氣壓力約17396㎜。無鉛焊SnAgCu的熔點217℃，即便一塊相對小的記憶卡或手機板也需要230~235℃的峰值溫度，而大而復雜的產(chǎn)品可能需要250~260℃。此點水蒸氣壓力為35188 ㎜，是220℃時的兩倍 ，因此任何焊接前吸潮的器件在回流焊過程中都會造成損壞的威脅。

“爆米花”現(xiàn)象如何檢測？

目前關于芯片“爆米花”現(xiàn)象的檢測，聲學掃描無疑是很好的方式。它利用超聲波的特性進行檢測，對器件內(nèi)部存在的空氣層非常敏感，故而可以快速地定位問題點，幫助排查失效原因。

“爆米花”現(xiàn)象如何預防？

嚴格的物料管理制度

1設計在明細表中應注明元件潮濕敏感度

2工藝要對潮濕敏感元件做時間控制標簽

3對已受潮元件進行去潮處理

SMD元件的潮濕敏感等級

檢查包裝內(nèi)附的濕度顯示卡，當指示濕度＞20％（在23±5℃時讀?。?，說明器件已經(jīng)受潮。在貼裝前，需對器件進行去潮處理。

輕度受潮時，再流焊緩慢升溫有一定效果。此外，還可以使用電熱鼓風干燥箱去潮，根據(jù)潮濕敏感度等級在125±1℃下烘烤12~48h或125±5℃下烘烤24h。

去潮處理注意事項

a. 應把器件碼放在耐高溫(大于150℃) 防靜電塑料托盤中進行烘烤；

b. 烘箱要確保接地良好，操作人員手腕帶接地良好的防靜電手鐲；

c. 操作過程中要輕拿輕放，注意保護器件的引腳，引腳不能有任何變形和損壞。

對于有防潮要求器件的存放和使用

開封后的器件和經(jīng)過烘烤處理的器件必須存放在相對濕度≤20％的環(huán)境下，如干燥箱或干燥塔中，貼裝時隨取隨用；

開封后，在環(huán)境溫度≤30℃，相對濕度≤60％的環(huán)境下，在規(guī)定時間內(nèi)完成貼裝；

當天沒有貼完的器件，應存放在23±3℃，相對濕度≤20％的環(huán)境下。

選擇具有優(yōu)良活性焊劑的SnAgCu焊膏

通過優(yōu)化再流焊工藝，將峰值溫度降到最低（230~240℃），在接近Sn63/Pb37，在回流峰值僅高于Sn63/Pb37溫度10℃的情況下，將由于吸潮器件失效的風險減到最少。

審核編輯：湯梓紅