一般公司的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)偶而會(huì )遇到裸機高度落下沖擊測試（drop test）后發(fā)生BGA錫球裂開(kāi)的問(wèn)題，如果RD有比較好的sense，就應該把產(chǎn)品拿來(lái)做一下應力分析，而不是把所有的BGA掉落問(wèn)題都賴(lài)給線(xiàn)路板生產(chǎn)廠(chǎng)家的SMT制程。

BGA錫球裂開(kāi)的問(wèn)題其實(shí)很難僅靠工廠(chǎng)的制程管理與加強焊錫來(lái)得到全面改善，如果設計的時(shí)候RD可以多出點(diǎn)力氣，制造上會(huì )省下很多成本，以下面這個(gè)案子為例，可以省下Underfill的材料費及工時(shí)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(chǎng)商譽(yù)質(zhì)量損失。

其實(shí)BGA開(kāi)裂的最大問(wèn)題十有八九都來(lái)自于應力，不管是SMT回焊高溫時(shí)板子彎曲變形所形成的應力，還是產(chǎn)品因為機構組裝所形成的應力，或是因為客戶(hù)使用時(shí)撞擊，或不慎掉落地面所造成的外力，這些其實(shí)都是應力的來(lái)源，如果設計之初就可以仿真各種狀況做應力分析，并針對可能產(chǎn)生應力的部份做一些設計調整以降低應力的影響， 相信可以讓BGA產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量更加的穩定，甚至還可以移除一些不必要的underfill制程，達到節省成本的利益。

公司這次新產(chǎn)品的設計團隊總算有個(gè)比較好的響應，也花了心思做了BGA錫球開(kāi)裂的要因分析，更發(fā)現應力的來(lái)源，并且做了設計變更來(lái)改善這個(gè)BGA錫球開(kāi)裂的問(wèn)題，當然有先用mockup的材料來(lái)做驗證，結果也讓人滿(mǎn)意， 事后實(shí)際修模生產(chǎn)做最終驗證也都沒(méi)有再發(fā)現BGA開(kāi)裂的問(wèn)題，真心希望這以后是RD驗證的標準程序。

以下就是這款產(chǎn)品的大概設計外型與BGA所在位置，為了方便客戶(hù)使用時(shí)不至于發(fā)生反光，所以產(chǎn)品設計了一個(gè)類(lèi)似收款機的傾斜屏幕，就是這個(gè)傾斜角讓BGA在產(chǎn)品做正反面落下測試時(shí)出現了巨大的形變，以致造成BGA錫球裂開(kāi)，因為產(chǎn)品側邊(side)及角落(corner)摔落時(shí)都沒(méi)有問(wèn)題，以前的例子幾乎都是在角落摔出問(wèn)題的。

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

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

下表列出改善前與改善后(增加rib)的應力實(shí)際量測值。 就如同預期的，在正面（傾斜面）落下時(shí)的應力改善達到106，因為產(chǎn)品正面外型有個(gè)彎曲傾斜角，比較容易因為外力而彎曲；而背面（平面）落下的應力改善則比較小，只有42。 足見(jiàn)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(gè)應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Y軸的Z值會(huì )更有參考價(jià)值。

這項設計變更執行后，經(jīng)過(guò)DQ重新驗證落下測試的效果，證實(shí)BGA沒(méi)有再出現開(kāi)裂的問(wèn)題。