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一般公司的新產(chǎn)品開發(fā)偶而會遇到裸機高度落下【沖擊測試（drop test）】后發(fā)生BGA錫球裂開的問題，如果RD有比較好的sense，就應(yīng)該把產(chǎn)品拿來做一下應(yīng)力分析，而不是把所有的BGA掉落問題都賴給PCBA制造工廠的SMT制程。

以深圳宏力捷的經(jīng)驗來看，BGA錫球裂開的問題其實很難僅靠工廠的制程管理與加強焊錫來得到全面改善，如果設(shè)計的時候RD可以多出點力氣，制造上會省下很多成本，以下面這個案子為例，可以省下Underfill的材料費及工時費用，還包含了間接管理與修復的費用，更可以降低日后可能的市場商譽品質(zhì)損失。

其實BGA開裂的最大問題十有八九都來自于應(yīng)力，不管是SMT回流焊高溫時板子彎曲變形所形成的應(yīng)力，還是產(chǎn)品因為機構(gòu)組裝所形成的應(yīng)力，或是因為客戶使用時撞擊，或不慎掉落地面所造成的外力，這些其實都是應(yīng)力的來源，如果設(shè)計之初就可以模擬各種狀況做應(yīng)力分析，并針對可能產(chǎn)生應(yīng)力的部份做一些設(shè)計調(diào)整以降低應(yīng)力的影響，相信可以讓BGA產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)更加的穩(wěn)定，甚至還可以移除一些不必要的underfill制程，達到節(jié)省成本的利益。

 

不知是否因為深圳宏力捷對新產(chǎn)品有過多次的類似要求，還是大家終于認識到設(shè)計影響制造的嚴重性，公司這次新產(chǎn)品的設(shè)計團隊總算有個比較好的回應(yīng)，也花了心思做了BGA錫球開裂的要因分析，更發(fā)現(xiàn)應(yīng)力的來源，并且做了設(shè)計變更來改善這個BGA錫球開裂的問題，當然有先用mockup的材料來做驗證，結(jié)果也讓人滿意，事后實際修模生產(chǎn)做最終驗證也都沒有再發(fā)現(xiàn)BGA開裂的問題，真心希望這以后是RD驗證的標淮程序。

以下就是這款產(chǎn)品的大概設(shè)計外型與BGA所在位置，為了方便客戶使用時不至于發(fā)生反光，所以產(chǎn)品設(shè)計了一個類似收銀機的傾斜螢?zāi)唬褪沁@個傾斜角讓BGA在產(chǎn)品做正反面落下測試時出現(xiàn)了巨大的形變，以致造成BGA錫球裂開，因為產(chǎn)品側(cè)邊(side)及角落(corner)摔落時都沒有問題，以前的例子幾乎都是在角落摔出問題的。

既然知道可能的問題出在電路板變形量過大，于是在電路板上黏貼應(yīng)力計(Stress Gauge)然后先量測未改善前的應(yīng)力數(shù)據(jù)。改善方法是在BGA的附近新增機溝肋柱(rib)來頂住電路板以降低電路板在落下時的變形量，參考上圖的[New add rib]。

因為這個產(chǎn)品的大部分設(shè)計都已經(jīng)完成，所以改善的方法就是盡量找到一個空間可以用來增加支撐柱，讓電路板在落下變形時有物體可以支撐住，以降低其變形量，改善對策后再用應(yīng)力計實際量測一次應(yīng)力。

既然知道可能的問題出在電路板變形量過大，于是在電路板上黏貼應(yīng)力計(Stress Gauge)然后先量測未改善前的應(yīng)力數(shù)據(jù)。改善方法是在BGA的附近新增機溝肋柱(rib)來頂住電路板以降低電路板在落下時的變形量。

下表列出改善前與改善后(增加rib)的應(yīng)力實際量測值。就如同預期的，在正面（傾斜面）落下時的應(yīng)力改善達到106，因為產(chǎn)品正面外型有個彎曲傾斜角，比較容易因為外力而彎曲；而背面（平面）落下的應(yīng)力改善則比較小，只有42。足見增加一根肋條(rib)就可以達到一定程度的電路板變形量改善。這個應(yīng)力值量測的是電路板的Z方向，但是只有X軸的Z值，如果可以加側(cè)Y軸的Z值會更有參考價值。

	改善前	改善后	改善量
正面落摔	-186	-80	106
背面落摔	203	161	42

這項設(shè)計變更執(zhí)行后，經(jīng)過DQ重新驗證落下測試的效果，證實BGA沒有再出現(xiàn)開裂的問題。