PCBA加工廠:如何減少BGA空洞的形成？

BGA空洞會(huì)引起電流密集效應(yīng)，降低焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度。因此，從可靠性角度考慮，應(yīng)減少或降低空洞。那么如何可以降低BGA空洞形成？要回答這個(gè)問(wèn)題，我們有必要探索一下空洞的形成原因。

BGA空洞的形成原因有多方面，如：焊點(diǎn)合金的晶體結(jié)構(gòu)、PCB板的設(shè)計(jì)、印刷時(shí)助焊膏的沉積量、所使用的回流焊工藝等、焊球在制作過(guò)程中夾雜的空洞。下面PCBA加工廠長(zhǎng)科順簡(jiǎn)單分析一下。

1、SMT爐溫曲線(xiàn)設(shè)置不當(dāng)

1）表現(xiàn)在在升溫段，溫度上梯度設(shè)置過(guò)高，造成快速逸出的氣體將BGA掀離焊盤(pán)；

2）升溫段的持續(xù)時(shí)間不夠長(zhǎng)，當(dāng)升溫度結(jié)束時(shí)，本應(yīng)揮發(fā)的氣體還未完全逸出，這部分的氣體在回流階段繼續(xù)逸出，影響助焊體系在回流階段發(fā)揮作用。

2、SMT助焊膏溶劑搭配不當(dāng)

1）在升溫階段，快速逸出的氣體將BGA撐起，造成錯(cuò)位與隔閡；

2）在回流階段，仍有相當(dāng)數(shù)量的氣體從助焊膏體系中逸出，但受限于BGA與焊盤(pán)間的狹小空間，這些揮發(fā)氣體無(wú)法順暢地通過(guò)這個(gè)空間逸出，致使其擠壓熔融的焊點(diǎn)。

3、SMT助焊膏潤(rùn)濕焊盤(pán)能力不足

助焊膏對(duì)焊盤(pán)的潤(rùn)濕表現(xiàn)在它對(duì)焊盤(pán)的清潔作用。因助焊膏潤(rùn)濕能力不足，無(wú)法將焊盤(pán)上的氧化層去除，或去除效果不理想，而造成虛焊。

與助焊膏對(duì)焊盤(pán)的潤(rùn)濕能力不足相似，只不過(guò)，因焊球的合金類(lèi)型不同，BGA上的氧化物的電動(dòng)勢(shì)也就不同，這樣就要求助焊膏具備適應(yīng)去除不同合金類(lèi)型的氧化物的能力，若不匹配，則造成對(duì)BGA焊球的潤(rùn)濕能力不足，導(dǎo)致空洞。

4、SMT回流階段助焊膏體系的表面張力過(guò)高

主要是所用的載體（主要是松香）選擇不當(dāng)，此外表面活性劑的選擇也有關(guān)系。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，某些活性劑不僅可以降低助焊膏體系的表面張力，也可顯著降低熔融合金的表面張力。松香與表面活性劑的有效配合可使?jié)櫇裥阅艹浞职l(fā)揮。

5、SMT助焊膏體系的不揮發(fā)物含量偏高

不揮發(fā)物含量偏高導(dǎo)致BGA焊球的熔化塌陷過(guò)程中BGA下沉受阻，造成不揮發(fā)物侵蝕焊點(diǎn)或焊點(diǎn)包裹不揮發(fā)物。

6、SMT載體松香的選用

相對(duì)于普通錫膏體系選用具有較高軟化點(diǎn)的松香而言，對(duì)BGA助焊膏，由于其不需要為錫膏體系提供一個(gè)所謂的抗坍塌能力（即在錫膏印刷后直到錫膏熔化這個(gè)過(guò)程中，印刷圖形完整性的保持能力），選擇具有低軟化點(diǎn)的松香具有重要的意義。

7、SMT松香的使用量

與錫膏體系不同，對(duì)BGA助焊膏而言，松香的使用是為各種活性劑提供載體的作用，使這些物質(zhì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)釋放出來(lái)，發(fā)揮其作用。然而，過(guò)多的松香不僅阻礙這些物質(zhì)的釋放，松香本身由于其量多，當(dāng)BGA焊球塌陷（即BGA焊球與其上下的焊盤(pán)發(fā)生熔焊的這個(gè)過(guò)程）時(shí)，它卻會(huì)阻礙BGA焊球的塌陷，從而造成空洞。故，松香的使用量應(yīng)比錫膏體系中松香的使用量低得多。

在了解了這些這些原因之后，PCBA加工廠應(yīng)該盡量避免BGA空洞的形成，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。