Max. Aufbewahrungsdauer von BGA-Chips?

Aug 29, 2007 61 Replies

Moin!



Wir haben hier derzeit eine kleine Krise mit BGA-ICs (mehr als 500 balls, 0.8mm pitch), die drei Jahre alt sind und nun offenbar ein wenig Probleme nach dem Verlöten machen, möglicherweise oxidierte balls. Der Hersteller war bisher nicht zu einer klaren Aussage zu bewegen, wie lange die Bausteine bei sachgemäßer Lagerung (evakuierte, verschweißte Packung mit Trockenmittel) noch verwendbar sind, bzw. ab wann reballing oder Entsorgung eher zu empfehlen ist. Der Bestücker meine, 6 Monate wären schön, älter als ein Jahr ist häßlich, drei Jahre eher indiskutabel.



Wie sind da denn die Erfahrungen bzw. die Meinungen? Gibt es Unterschiede zwischen bleifrei und verbleit?



Danke für alle zielführenden Antworten!



Viele Grüße



Ralph.


"Ralph A. Schmid, dk5ras" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...

Der Bestuecker nennt realistische Erfahrungswerte, allerdings kann ich mir vorstellen, dass man nicht reballen muss, sondern vielleicht die BGAs einfacher chemisch reinigen kann, unter in-Kauf-Nahme eines gewissen erhoehten Ausfallrisikos.

Keine Erfahrung mit bleifrei, allerdings soll es die XBox360 auch mit neuen bleifreie-BGAs auf 30% Ausfallquote schaffen.

Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/ de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Ja, klang alles plausibel für uns.

Das haben wir uns zwar auch so gedacht, aber dieses Ausfallsrisiko werden wir uns vermutlich nicht leisten können und wollen, da es nicht so gut kommt, wenn unser Gerät dafür sorgt, daß eine Produktionslinie steht; und das in einer Industrie, die das Lager auf die Straße verlagert hat :-(

Viele Grüße

Ralph.

Mal eine Frage zurück: Habt Ihr die IC's denn _gebacken_, sprich im Ofen behandelt, das sollte man nach so langer Lagerdauer nämlich schon machen.

Ein Oxidation der Balls sollte - rein aus logischer Betrachtung ;-) - kein Problem darstellen, weil eine Oxidschicht immer nur äußerlich wirkt und die Balls beim Löten geschmolzen werden und somit die Oxidschicht sicher dran glauben darf. Das eigentliche Pad am IC-Gehäuse ist durch das Zinn recht gut vor Oxidation geschützt.

Hingegen ist Feuchtigkeit schon ein Problem, vorallem wenn sie beim Lötprozess den Ball quasi sprengt. Die auf jeder Packung dazu angebrachten Hinweise sind ernst zu nehmen.

Wir haben auch schon länger gelagerte Muster problemlos verarbeitet bekommen, es gibt per se keinen Grund, die wegzuwerfen. Gerade BGA ist da eher unkritisch, da der Ball sowieso beim Löten schmilzt, wohingegen die Benetzung bei alten xQFP mit klassischen Pads schon Probleme machen kann, wenn die Oberfläche korrodiert ist. Nur Feuchte, die mögen BGAs ganz und gar nicht.

Gruß Oliver

Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

"Oliver Bartels" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...

IM Ball ? Kaum, der ist aus Metall.

Feuchte unter dem Plastikklecks an der Hilfsplatine ist das Problem, weil es beim Verdampfen zu Haarrissen fuehrt. Deswegen backen.

Ein Ball schmilzt nie derart, dass er sich komplett neu vermischt, er wird nur weich, aber was aussen war bleibt aussen, was innen war bleibt innen. Oxid am Ball ist ein Problem, es bleibt an der Oberflaeche. Es sollte durch Flussmittel entfernt werden, ab einer bestimmten Dicke schafft es aber das Flussmittel nicht mehr. Dann hat die Oberflaeche nicht mehr die benoetigten Fliesseigenschaften und die Loetstelle wird unzuverlaessig.

Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/ de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Ralph A. Schmid, dk5ras schrieb:

formatting link

Bei bleifreien Balls ist die Dicke der Oxidschicht visuell nicht mehr gut zu beurteilen.

Gruß Dieter

Ja, das ist Standard beim Bestücker.

Da kommt halt dann die Gratwanderung zwischen aggressivem Flußmittel und Langzeitstabilität der Verbindung aufs Tablett. Wir haben Lötungen untersuchen lassen, bei denen die beiden balls (von der Platine und vom IC) nur lose aufeinandergelegen hatten, mit dadurch unuzuverlässiger Kontaktierung. Oxidschichten verhindern die Vereinigung der Bälle durch die Kohäsion durchaus, erst recht bei bleifrei.

Das sowieso, da halten wir uns auch akribisch dran.

GErade was die Feuchte angeht, wenn wir da bei Bestellung von 50 Stück ein tray geliefert bekommen, welches an sich 60 enthalten hat, dann wurde die Packung jedenfalls mal geöffnet, und wir können nur hoffen, daß der Distributor nach den Regeln der Kunst gearbeitet hat.

Die nächste Platine, die einen Defekt hat, werde ich wohl in ein höchstauflösendes CT stecken lassen, die DVD mit den Daten mit heim nehmen und an einem verregneten Wochenende die knapp 600 balls anschauen, ob man da was sieht. Momentan ist ja anscheinend die Fachwelt nicht ganz einer Meinung, ob Röntgen taugt zur Fehlererkennung, oder nicht...

Ich hasse es, wenn man einfach nur funktionierende Platinen haben will und dann andauernd so orfpuvffrara Effekten hinterherrennt :(

Viele Grüße

Ralph.

Hmm, interessant, auch was MaWin schreibt, wir hatten das ehrlich gesagt bisher nicht.

Wirklich ährlich ;-)

Gerade wenn Du "erst recht bei bleifrei" schreibst: Haben die Purschen das Temperaturprofil nicht im Griff oder ist die Temperaturverteilung im Ofen stark ungleich ?

Zudem: Ich hab' durchaus schon Geschichten über gewisse "Qualitätssicherungsbeauftragten" gehört, welche das Temperaturprofil gemessen haben und dann unbedingt auf Herabsetzung wegen den ach so empfindlichen IC's (die haben ihr Datenblatt alle ganz bestimmt genau gelesen und wissen, dass sie bei exakt 300 Grad sofort zu Staub zerfallen, bei 299 aber noch super funktionieren ;-) bestanden haben, danach stieg die Ausschussquote dramatisch an ...

Ich weiß inzwischen die Leistungen unseres Bestückers zu schätzen, es macht schon einen Unterschied, ob einer sich persönlich einsetzt oder ob man mit einer anonymen "mir doch egal, es ist jetzt nicht mehr mein, sondern mit Produktübergabe ihr Fehler" Grossbude zu tun hat.

Die letzten Musterplatinen hab' ich einfach nur eingeschaltet, Software draufgespielt, und sie haben getan.

Gruß Oliver

Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Bei Vapourphase? :-O

Bleifreies BGA im Reflow ist ja schon fast vorsätzliche Sachbeschädigung...

Ich habe jetzt auch ein paar Anlaufschwierigkeiten bei Vorserienexemplaren mitbekommen (aber deshalb macht man sie ja...). Da waren auch vereinzelt Balls ohne Kontakt. Die sahen auch nicht flach oval aus, sondern eher wie eine umgedrehte Birne... Hauptproblem war wohl, die richtige Lötpaste/Auftragsdicke/etc. zu finden. Da scheint die bleifreie Pampe wohl ein anderes Ausbreitungsverhalten zu haben und sie schrumpft vom Volumen her stärker.

Georg Acher, acher@in.tum.de http://www.lrr.in.tum.de/~acher "Oh no, not again !" The bowl of petunias

Wird aber gemacht.

Gruß Oliver

Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Hallo Ralph,

Das ist IMHO keine sachgemaesse Lagerung. Wir meiden BGA wo es geht. Bei einem sehr miniaturisierten Produkt ging es nicht zu vermeiden (Balls um die 10um) und da laeuft das ganz streng nach dokumentiertem Protokoll, die beruehmten Standard Operating Procedures. Die Teile werden im Stickstoffschrank gehalten und nur unmittelbar vor dem Laden in den Flip Chip Bonder herausgenommen. Das heisst, sie sind nur wenige Stunden in normaler Atmosphaere. Keine Probleme, auch nicht bei ueber einem Jahr. Allerdings gibt es dort keinen Bleifrei-Prozess, der Mumpitz ist uns bisher zum Glueck erspart geblieben.

Bleifrei ohne Stickstoffschrank? Da kaeme mir die Gaensehaut.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Hallo Joerg, Ist zwar OT, aber einen solchen Stickstoffschrank suche ich noch zur Aufbewahrung von gedrehten Kupferrohlingen. Kannst Du mir da einen Lieferanten nennen? Gruss Harald

ei

ei

Ich kenne mich zwar speziell mit den BGAs nicht aus, aber m=FCsste es nicht reichen, jeden Baustein einmal kurz =FCber Polierleinen zu ziehen, um die Oxydschicht zu entfernen? Nat=FCrlich darf man nicht solange polieren, bis der ganze "ball" weg ist. Gruss Harald

Harald Wilhelms schrieb:

Exsiccator?

Laborfachhandel, natürlich fürs Chemielabor.

Stickstoff ist übrigens nur interessant wenn eine zentrale Versorgung damit vorhanden ist. Ansonsten ist eine Druckgasflasche mit Argon zweckmäßiger.

Gruß Dieter

Exsiccatoren sind meiner Ansicht nach unn=F6tig teuer. Ein mit Stickstoff gef=FCllter Schrank braucht ja nicht druckfest zu sein. Ich dacht, das solche Schr=E4nke f=FCr den Halbleiterbereich vielleicht billiger sind.

Wir haben beides aus Leitungen in unserem Labor. Aber was ist da der Vorteil von Argon? Schliesslich ist das ja deutlich teurer. Gruss Harald

Tja...wir haben da das Problem, daß unser EInkauf bei einer kleinen Klitsche die Halbleiter kauft, die mir nicht geheuer ist. Sind die Einzigen, die so kranke Bestellungen wie "47 davon, 23 dortvon, und von denen wollen wir 187 Stück" ausführen. Es ist schwer, diese Policy bei uns zu ändern, daß immer aufs Stück genau bestellt werden muß :/

Ich spiele da eher auf die schlechteren Fließ-und Benetzungseigenschaften an... Ich gehe mal davon aus, daß die Bestücker, wissen was sie tun, die Firma ist erfahren und auch erfolgreich tätig.

Buargs, ja, dolle Wurst.

Ist ja bei uns auch so, die Bude ist quasi nebenan, und wenn was ist, dann trifft man sich, spricht die Möglichkeiten durch, und man kriegt auch mal aus einem run die ersten fünf Platinen zum Testen, um dann kurz anzurufen, "paßt, jagt die restlichen 95 Stück durch".

So ist das bei uns sonst auch, aber die letzten zwei, drei Projekte waren ziemlich nervig, mit schrottigen, überlagerten Bauteilen, etwas Ausschuß vom Platinenfertiger, dem Bestücker ist ein Ofen kaputtgegangen, wodurch 35 unserer Platinen verbrannt sind...viel Pech derzeit, aber eben auch hausgemachter Ärger mit diesen komischen Sitten im Einkauf. Doch daran arbeiten wir derzeit massiv :-)

Viele Grüße

Ralph.

Harald Wilhelms schrieb:

Aber evtl eh im Fundus vorhanden.

Glaub ich ehr nicht.

Höhere Dichte, von Vorteil wenns kein Schrank sondern eine Truhe ist. Umgebastelte Gefriertruhe wäre übrigens eine gute Möglichkeit, das Kältesystem kann ja ruhig defekt sein.

In Druckgasflaschen kaum.

Gruß Dieter

Dieter Wiedmann :

Wäre diese LowBudget-Idee sinnvoll? Man packt das Gut in ein dicht verschliessbares Gefäß (z.B. Marmeladenglas o.ä.) und tauscht die Luft da drin irgendwie aus (zwei Ventile im Deckel?). Unser Installateur hatte Stickstoff letztens in einer normalen Sprayflasche mit dabei ... Mit nem mit eingeschlossenen Gassensor (gibt es von Figaro in diversen Typen) prüft man (regelmässig?) die Rest O2-Konzentration.

M.

Bitte auf mwnews2@pentax.boerde.de antworten.

Hallo Harald,

Wuerde Dir nicht viel nutzen, da ich in USA wohne. Wir besorgen so etwas meist gebraucht. Bei Eurer BenQ Versteigerung waeren sicher etliche bei gewesen. Koennte man mal beim Auktionator (Pluta?) nachfragen, grosse Sachen gehen bei Versteigerungen manchmal nicht weg. Beim Chemiefachhandel sind sie oft sehr teuer und wenn wir groessere Clean Rooms ausstatten muessen, lassen wir uns eben Angebote von Firmen wie Hengli aus Asien kommen.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required