www.jc-pcba.com

你有遇到以下问题吗？

• X-Ray检测发现BGA焊点内部空洞比例超标，却不知道从哪里下手改善？
• 同一型号产品，不同批次空洞率差异明显，良率波动大？
• 外观焊接正常，但客户对X-Ray报告提出可靠性质疑？
• 已多次调整温度曲线，空洞问题仍反复出现？

在高密度、高可靠性PCBA产品中，BGA焊点空洞一直是X-Ray检测中的高频问题。空洞不仅影响焊点机械强度，更会显著降低热循环寿命，是很多高端客户重点关注的可靠性指标。掌握正确的分析思路与处理技巧，是提升BGA焊接品质的关键。

一、X-Ray空洞判定的核心关注点

在实际检测中，X-Ray并不仅仅是“有没有空洞”的判断工具，更重要的是空洞比例、分布位置与集中趋势。当空洞集中于焊点中心区域，通常与焊膏挥发与排气不畅有关；当空洞靠近焊盘界面或集中于局部器件区域，则更可能与焊盘结构、含湿状态或局部热分布异常相关。如果仅凭“空洞存在”就进行大幅工艺调整，往往容易方向跑偏，反而引入新的缺陷风险。

二、从X-Ray图像反推空洞来源

在处理空洞问题时，X-Ray图像本身是最重要的线索来源。当空洞尺寸普遍较小、数量分散，通常说明气体释放节奏不稳定，可能与焊膏体系或回流预热阶段有关；当空洞尺寸较大且集中，往往与PCB或器件含湿、焊盘封闭结构或局部过热区域相关。尤其当同一BGA器件中，不同角落空洞比例差异明显时，往往提示局部温度场分布不均或板翘曲导致焊点熔融时序不一致。

三、焊膏体系对空洞控制的决定性作用

在大量工程案例中，焊膏体系是影响空洞率最核心的因素之一。助焊剂挥发窗口与焊料熔融区高度重叠时，气体释放高峰往往恰好发生在焊点封闭阶段，从而形成稳定空洞结构。此外，焊膏吸湿后水分释放，也会显著抬高空洞发生概率。在高可靠性项目中，优选低空洞焊膏体系，并严格控制回温、搅拌与使用时间，是降低空洞率最直接有效的手段。

四、回流焊曲线优化的处理技巧

回流焊曲线是空洞控制的第二核心抓手。经验表明，适当拉长预热与恒温平台时间，有助于助焊剂与水汽在焊点封闭前充分排出；平缓升温斜率可避免瞬时大量气体析出；而峰值区稳定时间过短，则容易在焊点尚未充分润湿前完成封闭。

在X-Ray改善过程中，应重点关注：

• 预热区气体释放是否充分
• 恒温平台是否覆盖主要挥发区间
• 不同焊点之间熔融时序是否一致

空洞改善的本质，并不是“温度更高”，而是排气节奏与焊点封闭时序重新匹配。

五、PCB与器件含湿状态的关键影响

当空洞比例异常偏高且集中在特定批次时，含湿问题往往是最容易被忽略的风险源。多层PCB内部树脂层、BGA封装基板以及微孔结构在存储过程中极易吸湿。在回流高温阶段，这些水分迅速汽化形成高压水汽，一旦焊点封闭，水汽便被锁死在焊点内部形成大尺寸空洞。因此，在X-Ray空洞异常项目中，预烘烤与存储环境复核往往是改善空洞率最有效、成本最低的措施之一。

六、焊盘结构与排气通道的设计调整

对于中心大焊盘或高功率BGA器件，焊盘结构本身就可能成为空洞高发源头。当焊盘阻焊包边严密、中心区域无排气通道时，气体几乎没有逃逸空间，极易在焊点中心形成稳定空洞。通过引入焊盘分割、减锡设计或开槽排气结构，往往可以显著降低空洞比例。这类改善措施，尤其适用于功率器件、散热型BGA与高可靠性产品。

七、量产中建立X-Ray空洞闭环控制机制

在实际量产项目中，仅靠一次性调整很难长期稳定控制空洞率。更有效的方法，是建立X-Ray数据闭环分析机制：

• 对关键BGA焊点建立空洞比例基准
• 持续监控批次趋势变化
• 将空洞异常与焊膏批次、曲线参数、来料状态进行关联分析

在捷创电子的高可靠性PCBA项目中，通过低空洞焊膏体系 + 分级曲线策略 + X-Ray趋势分析的组合方式，将关键BGA焊点空洞率稳定控制在客户规范范围内，有效降低后段可靠性失效风险。

八、总结

X-Ray发现BGA空洞并不可怕，可怕的是缺乏系统分析思路与闭环控制能力。只有从焊膏、曲线、含湿状态、焊盘结构与数据趋势多维度协同优化，才能真正实现空洞问题的长期稳定可控。如果您在BGA、高功率或高可靠性项目中面临X-Ray空洞率超标或可靠性评估压力，捷创电子可基于产品结构与工艺条件，提供针对性的空洞改善方案与焊接优化支持，帮助您稳定量产质量并降低长期风险。