如今，BGA（球柵陣列）封裝技術(shù)越來越多地應(yīng)用在電子產(chǎn)品中，已經(jīng)成為IC芯片普遍采用的封裝形式。大到工業(yè)控制產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)主板，小到玩具、可穿戴設(shè)備，無不鑲嵌著BGA的身影。

BGA能夠在電子產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用，得益于其小體積、輕重量、高性能的優(yōu)點(diǎn)。不過，BGA一旦在SMT貼片組裝過程中焊接不良，就會嚴(yán)重影響電子產(chǎn)品的品質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生報(bào)廢。

因此，我們有必要充分了解影響B(tài)GA焊接質(zhì)量的因素，這樣才能有針對性地優(yōu)化SMT貼片加工流程，提高BGA焊接質(zhì)量，最終提升電子產(chǎn)品的可靠性。

BGA焊接原理

BGA是通過底部焊錫球來完成與電路板的連接得，這樣能夠極大地提高器件的I/O數(shù)，有利于縮短信號傳輸路徑，散熱性能良好。而且，由于引線長度較短，頻率特性也得到了有效提升。

BGA貼裝流程主要包含以下步驟：

1. 烘烤

  并不是所有的BGA器件都需要烘烤，要首先根據(jù)BGA包裝說明確定是否需要烘烤。大多數(shù)BGA都屬于濕敏元器件，包裝袋內(nèi)往往包含濕敏指示卡，變色的濕敏元器件會指示操作人員對BGA器件進(jìn)行適度烘烤，保證其焊接質(zhì)量。

2. 錫膏印刷

  BGA準(zhǔn)備好后，通過錫膏印刷機(jī)將錫膏印刷到PCB上的BGA焊盤上，對于錫膏印刷質(zhì)量，可以通過SPI進(jìn)行檢測。

3. 貼片

  BGA器件通過真空吸嘴完成貼片，使BGA器件底部與PCB焊盤完全重合。

4. 回流焊

  BGA的焊錫球，成分通常為63Sn和37Pb，熔化溫度在183℃左右，直徑為0.75mm，經(jīng)過高溫回流焊接之后，焊錫球的高度會降低到0.41mm到0.46mm，待溫度冷卻后，BGA器件就被牢固地固定在PCB焊盤上。

5. 檢驗(yàn)

  由于BGA結(jié)構(gòu)的特殊性，無法直接使用肉眼進(jìn)行焊接檢驗(yàn)，只能借助于AOI和X射線檢測，確定是否存在橋連、焊接空洞、冷焊等缺陷。

影響B(tài)GA焊接質(zhì)量的因素

因?yàn)殡娐钒宓木€路是通過顯影曝光工藝形成的，全部線路均勻分布幾乎是不可能的，這樣就造成了電路板上不同位置的含銅量不盡相同，緊接著造成的結(jié)果就是印制電路板上不同區(qū)域的吸熱能力不同，線路密集的區(qū)域自然吸收更多的熱量。因此，在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，BGA不能放置在高密度的線路區(qū)域，或者較大的銅片周圍，也不能放置在有切割的區(qū)域或者PCB對角線位置。
 

影響PCB質(zhì)量的因素有很多，可以說，PCB的每個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)質(zhì)量都對PCB板的可靠性有直接或間接的影響。不過，影響B(tài)GA焊接質(zhì)量的主要因素是油墨處理。BGA焊盤周圍的油墨必須均勻分布，否則會導(dǎo)致電路或者焊料短路，而且，不均勻的油墨還會導(dǎo)致通孔塞孔不良，因此，要想保證BGA焊接質(zhì)量，必須采購高質(zhì)量的PCB電路板。

• BGA器件

BGA器件的包裝與儲存對BGA焊接質(zhì)量起到了關(guān)鍵的作用。BGA器件應(yīng)采用真空包裝，避免BGA器件焊球發(fā)生氧化，器件受潮。焊球氧化和器件受潮通常會導(dǎo)致器件在高溫的環(huán)境中發(fā)生形變，致使BGA器件出現(xiàn)焊接不良。BGA器件儲存也要嚴(yán)格控制溫度和濕度，防止器件受潮，避免出現(xiàn)焊接不良。
 

• 工藝技術(shù)

BGA焊接質(zhì)量與貼片工藝技術(shù)息息相關(guān)，錫膏印刷是貼片加工的技術(shù)基礎(chǔ)。因此，高質(zhì)量的錫膏印刷有利于貼片加工的順利完成，焊膏印刷面臨的厚度不足、拉尖、漏印等問題都會造成BGA焊接不良。另外，貼片過程中的技術(shù)控制也特別重要，能夠避免發(fā)生器件偏移、極性反轉(zhuǎn)或夾件等缺陷。