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BGA虚焊

一．BGA虚焊的类别及缺陷特征：

通常把电气断路的焊接**称为虚焊。根据焊点的失效机理，BGA的虚焊可分为以下几种：

1. 现窝现像

2. 冷焊

3. 不润湿

4. 黑盘断裂

5. 热应力型断裂（因BGA变形或BGA与PCB的CTE失配，在焊点凝固开始到冷却至室温期间发生的断裂，角部焊点断裂是其主要特征）

6. 温装工艺型的断裂（属于热机械应力型断裂，但比较特殊，单独列出来）

7. 机械应力断裂（多为装焊操作所办，焊盘拔起或基材拉裂是其主要特征）

8. 热重熔断裂，如波峰焊引起的BGA侧焊点断裂（平整的脆断口是其主要特征）

这样的划分，不尽合理，但对于分析BGA虚焊采取对应的措施是有帮助的。

二．原因分析及对策

1. 球窝现象主要原因及对策：

原因：焊球表面深度氧化;共面性差（焊球与锡膏在**次塌落时没有接触，如BGA变形、锡膏印刷量不够）;另外贴片移位比较多时也会导致球窝现象。

对策：首先选用活性比较强的锡膏，再增加锡膏的印刷厚度或更换物料;采用较强活性的锡膏，大多数情况下对解决球窝现象有效，但有个别情况效果比较差。

2. 冷焊现像原因及对策：

原因：焊量与焊盘间没有形成IMC，通常焊点表面也比较精糙，甚至可以看见锡膏中锡粉的痕迹;请要是因为焊接温度或焊接时间不够，熔融的焊球没有与焊盘形成IMC，焊点强度非常低，在应力作用下容易断裂。

对策：焊接的峰值温度必须高于二次塌落的*低温度11～12度;用有铅锡膏做焊接工艺时峰值温度大于或等于195度;用无铅锡膏焊接工艺时峰值温度大于或等于228度;有铅锡膏焊接无铅BGA时峰值温度大于或等于225度.

3. 有铅锡膏焊接无铅ＢＧＡ的**原因及对策：

用有铅锡膏按标准回流焊接温度曲线(峰值温度210～220度),焊接无铅BGA时，出现无铅锡球无塌落现象。由于焊接温度比较低，锡球没有熔化，因而无法实现二次塌落与自校准，焊点连接强度低，容易导致焊点断裂，为了解决这个问题，我们只有按无铅锡膏峰值温度的下限温度进行焊接。

4. BGA焊盘不润湿的原因及对策：

焊盘不润湿的现象请要表现为侧面无润湿及锡球与焊盘没有连接，接触面较小。请要原因是焊盘不润湿可焊性差或焊盘上没有锡膏;PCB焊盘温度不够，锡膏被锡球吸走（芯吸）。为了解决以上问题，我们要严格控制PCB的来料质量，严格使用储存**期内的PCB，并定时检查锡膏的印刷情况，定期焊钢网，使用活性强的锡膏效果更佳。

5. BGA黑盘裂：

主要表现为ENIG处理的焊盘发生贯穿性裂纹，此裂纺均发生在PCB侧IMC与焊盘镍层界面。��盘会降低锡球与焊盘的结合强度，如果BGA再流焊接时，封装变形严重，在应力作用下，焊点就可能被拉裂。现在主要用OSP代替ENIG来解决这个问题。黑盘是此类缺陷产生的主要原因，但不合适的温度曲线，往往会使焊点产生大的应力，两方面的原因导致焊点断裂。目前BGA、QFN、CSP、等器件的焊盘基本不用ENIG工艺处理，大多被QSP选择性涂覆或整板OSP代替。

6. BGA焊点热机械应力裂：

请要表现为断裂的焊点一般出现在BGA四角部位，大多数情况下从PCB侧断裂。请要原因有BGA封装结构：BGA封装结构有很多，有些为局部塑封型，有些为金属盖型，由于这些结构及所用材料不同，因而其昅潮性与热应办敏感性也不同，发生热应力断裂的概率从大到小为，整面塑封型、局部塑封型、金属散热型。BGA冷却过程中的变形：BGA冷却过程中，会发生变形，断裂界面发生在PCB侧还是BGA侧，决定于PCB与BGA哪个热容量大，热容量大的一侧后冷却，形成的晶粒粗大，强度较弱，自然成为焊点断裂的一侧。请要对策对下：BGA上线前必须进行烘干，减少BGA的变形，为了减少大尺寸BGA焊球的剪切应力及拉应力，建议设置小的再流焊接平台并采用比较长的焊接时间，以便BGA封装内外达到热平衡。

一通达ETONGDA锡膏针对BGA的焊接有着上等焊接效果，能有效的解决以上问题。关于BGA焊接**的分析，我司在在后续的文章中介格。

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