BGA封装的焊球藏在器件底部,焊接质量无法通过目视直接判断,是PCBA打样中最容易"埋雷"的封装类型之一。很多问题要到功能测试甚至上机使用才会暴露,前期预防比事后返工重要得多。
虚焊和空焊
BGA焊球数量多、间距密,如果锡膏印刷不均匀或回流焊时热量分布不一致,部分焊球可能没有充分熔合,形成虚焊。预防方法包括采用高精度钢网确保锡膏量一致、优化回流焊温度曲线让板面受热均匀、必要时在BGA焊盘设计做阻焊开窗优化。
桥接和连锡
虽然BGA焊球之间有阻焊坝隔离,但如果锡膏量过多或贴装偏位,相邻焊球之间仍可能桥接。0.4mm及以下细间距BGA对锡膏量控制要求更高,钢网开口通常需要做适当内缩,避免锡膏溢出。
空洞问题
BGA底部散热焊盘面积大,回流焊时锡膏中的助焊剂挥发物难以完全排出,容易在焊点内部形成空洞。少量小空洞通常不影响可靠性,但空洞率过高会影响散热和机械强度。控制方法包括优化钢网开口设计(如采用网格分割)、调整回流焊预热时间让助焊剂充分挥发。
枕头效应
枕头效应是指BGA焊球和焊盘在回流焊时都熔化了,但没有充分融合,冷却后像两个枕头叠在一起,机械连接和电气连接都很脆弱。这通常和焊球氧化、助焊剂活性不足或回流焊曲线不当有关。打样阶段如果BGA器件存放时间较长,建议检查器件的可焊性。
深圳捷创电子在BGA焊接环节配备了X-ray检测设备,可以对BGA焊点进行透视图检查,确认焊球融合情况和空洞率。打样阶段建议客户在BOM中标注BGA器件的封装规格和特殊要求,工厂会针对性地调整工艺参数。