[短篇小說]解密BGA的焊接之謎06:IMC是什麼

「至於什麼是IMC層?它是【InterMetallic Compounds】的英文縮寫,中文為【介面金屬共化物】。聽名字大概可以知道它是用來連接在不同金屬間的黏合劑,它基本上是兩種或兩種以上金屬元素在其介面處互相發生"原子擴散"或"化學反應"後所產生的化合物。因為錫膏及BGA錫球的主要成分為"錫",但是PCB焊墊上用來與焊錫連結的主要成分為"銅"或"鎳",我們公司所使用的PCB表面處理幾乎都是ENIG化鎳浸金,雖然其表面看到的是"金",但是金層其實非常地薄,薄到焊接時會完全溶解於融熔的焊錫當中,金層在這裡主要起到保護其底層金屬"鎳"免於氧化影響焊接品質的作用而已,所以ENIG的PCB焊接時只有比較厚的"鎳"層最終會與錫膏中的"錫"在其錫鎳的介面處形成Ni3Sn4的IMC。」


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[短篇小說]解密BGA的焊接之謎05:細數台灣實驗室

約翰猶豫了一下問:「那我可以把不良PCBA拿給你做紅墨水染色測試嗎?」

亞力士說:「可以是可以,但這次的費用要由你那邊來出,如果方便的話,建議由你那邊直接與實驗室聯絡,這樣也比較方便討論之後的付款事宜,而且你也可以直接跟實驗室討論要對那幾顆BGA做紅墨水檢測。」

約翰問:「那要找哪間實驗室比較好?」


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[短篇小說]BGA的焊接之謎04:NWO/HIP/切片/紅墨水

亞力士解釋道:「HIP是英文『Head in Pillow』的縮寫,中文一般稱為『枕頭效應』,也有人將之稱為『雙球效應』,因為它的典型現象就是一顆小錫球虛靠放在一顆大錫球的表面上,就像是一個人把頭靠放在枕頭上。其中的枕頭大多來自原來BGA上自帶的錫球,而小球則大多來自SMT製程印刷在PCB上的錫膏,其形成的原因大多是因為PCB或BGA的載板流經回焊區前承受不了高溫而彎曲變形,致使BGA的錫球與PCB上的錫膏分離,等到板子過了回焊區,在焊錫固化逐漸冷卻的過程中變形回復,於是又互相靠放在一起形成了大小球。」


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[短篇小說]解密BGA的焊接之謎03:2D/2.5D/3D-X光檢查

亞力士沉吟了一下說:「除了用手按壓在BGA上可以讓焊點短暫接通,鬆開後焊點失效之外,你們還有做過其他什麼驗證嗎?」

約翰也不是新手菜鳥了,他當然還有做過其他的驗證,於是說:「我們有拿去照X-Ray,可是我看不出來有什麼異常,X-Ray的照片我現在就發給你看一下。」約翰說完後就開始操作起手機將X-ray的照片轉寄給了亞力士。

亞力士在電腦上打開約翰傳送過來的X-Ray照片,看了一下確實沒有發現有什麼異常,於是開啟PowerPoint並把X-Ray照片拉到PowerPoint內,又在電腦上塗塗畫畫了幾條直線,接著說:「我從你拍的這些2D的X-Ray照片中也比對不出來有任何異常。」

相關閱讀:如何使用[2D X-Ray]來判斷BGA有否空焊?


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[短篇小說]解密BGA的焊接之謎02:開棺驗屍(拆機檢查)

對於少部分複檢後判定可能是被市場部誤判(false reject)、或令人疑惑的「未發現任何不良(No Defect Found)」產品,則先安排24H燒機(Burn/In)跑自測程式,如果依然沒有發現不良現象則執行溫度循環加高濕做環測,因為有些不良現象是需要通電擺放一段時間或是在惡劣環境下才會顯現。約翰對著小夥伴們解釋。

對於複檢後有功能問題的產品,約翰則安排小夥伴們一個個拆機做更進一步的檢查,約翰也趁機對新來的小助理賈絲妮(Jasmine)做起了在職訓練(On-the-Job Training)。


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[短篇小說]工程師的困境:解密BGA的焊接之謎01

約翰(John)是一位在台北研發部門上班專責已經量產產品的BOM維護與處理市場上反饋量產品工程問題的研發人員。忘記說明約翰服務於一間自有品牌的電子產品跨國公司。

這天約翰還是一如往常的上班,來到了公司泡了一杯咖啡並愜意地打開電腦的郵件軟體準備為一天的工作開始暖身,這時郵件列表中跳出了一封來自國外市場部同仁發過來的郵件,老外的名字比較特別且顯眼,所以搶了眼球,約翰打開郵件閱讀了起來,信中提到最近市場上新裝的機台陸續出現死機或無法開機與一些拉拉雜雜的產品問題,對方已經收集了一些不良品且希望台北研發部可以針對這些失效的不良原因做進一步的分析及預防對策。


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