基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法，包括以下步骤：将BGA模块焊接于PCB上，获得待测器件，待测器件的焊点阵列包括距离焊点阵列的中心不同间距的多个焊点环；将待测器件放入试验箱中；选定所需要测试的焊点环，获得测试环，并采用连接线将每个测试环的至少两个焊点与电阻测试系统连接形成测试通路；开启试验箱，电阻测试系统开始连续测量不同的测试环所对应的测试通路的电阻；根据所测电阻的变化得出与每个测试环相对应的焊点失效情况，再根据每个测试环的焊点失效情况得出PCB的设计方案。本发明专利技术采用电阻测试系统测量不同焊点环上焊点的方式，准确获得距离中心不同间距的BGA焊点的可靠性，为特定使用条件下的BGA尺寸设计提供参考。

【技术实现步骤摘要】
基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法
本专利技术涉及印刷线路板
，尤其是涉及一种基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法。
技术介绍
BGA(BallGridArray)封装，即球栅阵列封装，它是在封装体基板的底部制作阵列焊球作为电路的I/O端与印刷线路板(PCB)互接，BGA封装技术在集成电路和电子封装方面已经得到广泛应用。随着封装密度不断提升，加上无铅焊球、高铅焊球、底部填充胶等新材料以及CBGA(CeramicBallGridArray陶瓷焊球阵列)封装、PBGA(PlasticBallGridArray塑料焊球阵列)封装、BGA底部填充(UnderFill)等新工艺的应用，BGA焊点也容易出现失效的情况，并且，BGA尺寸对焊点的寿命也有一定的影响。因此，在物料、工艺条件不变的前提下，如何设计PCB以提高封装质量成为电子封装设计中亟待解决的问题。
技术实现思路
基于此，本专利技术在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法，其采用电阻测试系统测量不同焊点环上焊点的方式，准确获得距离中心不同间距的BGA焊点的可靠性，为PCB上的BGA尺寸设计提供参考。为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法，包括以下步骤：将BGA模块焊接于PCB上，获得待测器件，所述待测器件内设有焊点阵列，所述焊点阵列包括距离所述焊点阵列的中心不同间距的多个焊点环；将所述待测器件放入试验箱中，所述试验箱用于为所述待测器件提供应力测试环境；选定所需要测试的焊点环，获得测试环，并采用连接线将每个所述测试环的至少两个焊点与电阻测试系统连接形成测试通路；开启所述试验箱，所述电阻测试系统开始连续测量不同的测试环所对应的测试通路的电阻；根据所测电阻的变化得出与每个所述测试环相对应的焊点失效情况，再根据每个所述测试环的焊点失效情况得出PCB的设计方案。在其中一个实施例中，在将BGA模块焊接于PCB上的步骤之前，还包括步骤：制作PCB，所述PCB上制作有位于BGA贴装区以外的测试点，所述测试点与所测试的焊点一一对应且导通，所述焊点通过所述测试点与所述连接线连接。在其中一个实施例中，所述测试点位于所述PCB的焊锡面，所述焊锡面还设有引出线，所述测试点通过所述引出线与所述过孔导通。在其中一个实施例中，所述测试点包括测试孔，所述测试孔内镀有导电金属，所述连接线插入所述测试孔内并与所述测试孔焊接。在其中一个实施例中，所述测试环上所测试的焊点包括焊点环上四个角上的四个焊点。在其中一个实施例中，其中一个所述焊点连接所述电阻测试系统的正极接线柱，剩余三个所述焊点连接所述电阻测试系统的负极接线柱；或其中三个所述焊点连接所述电阻测试系统的正极接线柱，剩余一个所述焊点连接所述电阻测试系统的负极接线柱。在其中一个实施例中，所述试验箱包括温度冲击试验箱和振动试验箱，所述温度冲击试验箱用于在测量过程中为所述待测器件提供交替的温度冲击应力，所述振动试验箱用于在测量过程中为所述待测器件提供机械应力，在测试的过程中，所述待测器件位于所述温度冲击试验箱或振动试验箱中。在其中一个实施例中，根据所测电阻的变化得出与每个所述测试环相对应的焊点失效情况的步骤，具体包括：判断所测电阻在预设的测试时间内是否突然增大，如果突然增大，则表示所测焊点在该应力测试环境下失效，否则则表示所测焊点在该应力测试环境下未失效。本专利技术的有益效果在于：本专利技术所述基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法，通过试验箱提供应力测试环境，之后将待测器件放入试验箱中，并与电阻测试系统连接实现电阻在线测试，从而测量在一定的环境应力下不同焊点环上焊点的失效情况，也即可测得不同焊点环焊点的可靠性寿命。当发现距离中心超过一定距离的焊点环上焊点容易失效，即可为PCB上BGA贴装区尺寸设计提供参考，或者可根据实际需要更换不同热膨胀系数的PCB材质，来改善焊点的失效情况，提高封装质量。附图说明图1为本专利技术实施例所述的基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法的流程图；图2为本专利技术实施例所述的BGA焊点可靠性测试的系统图；图3(a)为图2中的PCB上CS面示意图；图3(b)为图2中的PCB上SS面示意图；图4(a)为本专利技术实施例所述的BGA焊点可靠性测试过程中焊点未失效情况下的电阻变化示意；图4(b)为本专利技术实施例所述的BGA焊点可靠性测试过程中焊点失效情况下的电阻变化示意。附图标记说明：100、待测器件，110、封装基板，111、焊球，120、PCB，121、过孔，122、焊盘，123、引出线，124、测试点，200、连接线，300、电阻测试系统，400、试验箱。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件时，它可以直接设在另一个元件上或者也可以通过居中的元件设于另一个元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者也可以是通过居中的元件而连接于另一个元件。同时，在本文中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。请参阅图1，本专利技术实施例中一种基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S110：将BGA模块焊接于PCB120上，获得如图2所示的待测器件100。所述BGA模块包括封装基板110和设于所述封装基板110一面上的多个焊球111。请结合图3(a)，所述PCB120的贴装区上设有与焊球111一一对应的焊盘122以及与焊盘122一一对应的过孔121，焊盘122与过孔121导通。每个焊球111与所对应的焊盘122之间形成一个焊点，多个所述焊点形成焊点阵列。所述焊点阵列包括距离所述焊点阵列的中心不同间距的多个焊点环。S120：将所述待测器件100放入试验箱400中，所述试验箱400用于为所述待测器件100提供应力测试环境。焊点的可靠性可由其在特定环境应力下，从开始承受应力到发生失效的时间计算和表示。S130：确定所需要测试的焊点环，获得测试环，并采用连接线200(电阻测试线)将每个所述测试环的至少两个所述焊点与电阻测试系统300连接形成测试通路。测试环的确定可根据实际需要选择若干个焊点环即可，如图3(b)所示，本次测试所选择的焊点环为测试环A、测试环B和测试环C，图中虚线矩形框仅用以示意出焊点环，不能表示是PCB120上的实体结构。可将多个测试环一并与电阻测试系统300连接，电阻测试系统300自动连续测量不同测试环。需要说明的是，在本步骤中，连接线200可直接与焊点相连，也可间接与焊点相连，如通过测试点124与焊点相连。S140：开启所述试验箱400，所述电阻测试系统300开始连续测量不同的测试环所对应的测试通路的电阻。所述电阻测试系统300测量完一个测试通路之后，便会自动测量下一个测试通路。对于同一个BGA而言，只需要使距离中心不同间距的焊点环上焊点均与在线测试系统形成测试通路，便可得到距离中心不同间距的BGA焊点的可靠性数据。S150：根据所测电阻的变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法，其特征在于，包括以下步骤：将BGA模块焊接于PCB上，获得待测器件，所述待测器件内设有焊点阵列，所述焊点阵列包括距离所述焊点阵列的中心不同间距的多个焊点环；将所述待测器件放入试验箱中，所述试验箱用于为所述待测器件提供应力测试环境；选定所需要测试的焊点环，获得测试环，并采用连接线将每个所述测试环的至少两个焊点与电阻测试系统连接形成测试通路；开启所述试验箱，所述电阻测试系统开始连续测量不同的测试环所对应的测试通路的电阻；根据所测电阻的变化得出与每个所述测试环相对应的焊点失效情况，再根据每个所述测试环的焊点失效情况得出PCB的设计方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法，其特征在于，包括以下步骤：将BGA模块焊接于PCB上，获得待测器件，所述待测器件内设有焊点阵列，所述焊点阵列包括距离所述焊点阵列的中心不同间距的多个焊点环；将所述待测器件放入试验箱中，所述试验箱用于为所述待测器件提供应力测试环境；选定所需要测试的焊点环，获得测试环，并采用连接线将每个所述测试环的至少两个焊点与电阻测试系统连接形成测试通路；开启所述试验箱，所述电阻测试系统开始连续测量不同的测试环所对应的测试通路的电阻；根据所测电阻的变化得出与每个所述测试环相对应的焊点失效情况，再根据每个所述测试环的焊点失效情况得出PCB的设计方案。2.根据权利要求1所述的基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法，其特征在于，在将BGA模块焊接于PCB上的步骤之前，还包括步骤：制作PCB，所述PCB上制作有位于BGA贴装区以外的测试点，所述测试点与所测试的焊点一一对应且导通，所述焊点通过所述测试点与所述连接线连接。3.根据权利要求2所述的基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法，其特征在于，所述测试点位于所述PCB的焊锡面，所述焊锡面还设有引出线，所述测试点通过所述引出线与所述过孔导通。4.根据权利要求2或3所述的基于BGA焊点可靠性测试的PCB设计方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李加全，周波，林茂，
申请(专利权)人：广州兴森快捷电路科技有限公司，深圳市兴森快捷电路科技股份有限公司，宜兴硅谷电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44