BGA的焊接
發(fā)布時(shí)間:2012/9/29 19:06:24 訪問次數(shù):3044
隨著便攜式電子產(chǎn)品的大量SKM200GB063D使用，BGA應(yīng)用越來越多，BGA外形尺寸也越來越大，有的在塑封體表面或下面還帶有金屬散熱片，這些都給BGA焊接帶來難度，如何提高BGA焊接質(zhì)量，首先得從認(rèn)識(shí)BGA封裝特焦說起。
● 由于BGA器件的I/O端是以焊球形式存在的，并分布在封裝體的底部，在焊接過程中熱陰影效應(yīng)明顯，盡管熱風(fēng)紅外爐傳熱很好，但對(duì)于BGA器件來說中心溫度與邊緣溫度相差有時(shí)還會(huì)達(dá)到8～10℃，常常出現(xiàn)中心焊點(diǎn)溫度不到位直接影響到中心焊球的熔化。
● 對(duì)BGA來說，焊接加熱時(shí)總是BGA表面先被加熱，接下來是封裝體被加熱，最后才是焊球被加熱并最終熔化，冷卻時(shí)則相反，這樣的加熱過程必然導(dǎo)致升溫時(shí)BGA的項(xiàng)部比底部溫度高，因此焊接過程中器件出現(xiàn)明顯翹曲，會(huì)導(dǎo)致BGA周邊焊球故障率提高。
● 有的BGA帶有底層散熱片，熱變形后本體不能完全恢復(fù)，加劇翹曲的不確定性封裝體的形變必然影響到焊點(diǎn)的形成過程，特別是BGA的周邊焊點(diǎn)。
● 對(duì)于無鉛BGA來說，BGA基板上也是銅焊盤結(jié)構(gòu)，并且在銅層上鍍鎳金，這種結(jié)構(gòu)也容易出現(xiàn)基板與焊球之間的開裂。
因此做好BGA焊接，要形成完美的焊點(diǎn)應(yīng)注意各過程的控制：
● 對(duì)塑封PBGA應(yīng)烘干處理，新開封的BGA最好在三天內(nèi)用完。
● PCB應(yīng)平整，多層板的Z方向應(yīng)對(duì)稱設(shè)計(jì)，PCB耐熱性好，各項(xiàng)耐熱指標(biāo)要達(dá)到要求，特別是PCB正反面有多個(gè)或大BGA產(chǎn)品。
● BGA在PCB上的焊盤過孔必須引伸后通過道孔分布到各層中去，而不能直接將過孔設(shè)計(jì)在焊盤上：PCB焊盤的阻焊膜通常采用NSMB結(jié)構(gòu)，并且阻焊膜應(yīng)將PCB焊盤過孔堵死（從反面涂覆），阻焊油不應(yīng)通過過孔浸透到BGA焊盤上。
● BGA所用模板的開孔尺寸通常與PCB焊盤尺寸相同以保證足夠的錫膏量。
● 使用新焊膏，回溫時(shí)間足夠長，攪拌均勻后再印刷。
● BGA貼裝要準(zhǔn)確，貼裝時(shí)需要一定的壓力，使BGA與錫膏充分接觸。
● 再流溫度是一個(gè)非常重要的因素，要特別做好溫度曲線的調(diào)試，電偶應(yīng)放置在
BGA內(nèi)中心處，在焊接過程中，要保證焊接曲線過渡自然，使器件均勻受熱，確保峰值溫度和時(shí)間到位。
BGA焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)“二次塌落”現(xiàn)象。所謂的“二次塌落”，是指BGA焊盤上溫度達(dá)到183℃時(shí)錫膏／球首先熔化，稱為第一次塌落，當(dāng)溫度繼續(xù)上升達(dá)到235℃( SAC305)以上，即錫銅化合生成Cri6Sn5合金，BGA出現(xiàn)第二次塌落。二次塌落的出現(xiàn)說明焊料充分熔化，焊接質(zhì)量有保證。否則會(huì)因溫度不夠形成冷焊點(diǎn)，焊點(diǎn)表面粗糙、PCB表面的焊膏與元器件本身的焊料中間出現(xiàn)裂紋。總之，足夠量的錫膏，理想的峰值溫度和時(shí)間是保證BGA焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)。
● 由于BGA器件的I/O端是以焊球形式存在的，并分布在封裝體的底部，在焊接過程中熱陰影效應(yīng)明顯，盡管熱風(fēng)紅外爐傳熱很好，但對(duì)于BGA器件來說中心溫度與邊緣溫度相差有時(shí)還會(huì)達(dá)到8～10℃，常常出現(xiàn)中心焊點(diǎn)溫度不到位直接影響到中心焊球的熔化。
● 對(duì)BGA來說，焊接加熱時(shí)總是BGA表面先被加熱，接下來是封裝體被加熱，最后才是焊球被加熱并最終熔化，冷卻時(shí)則相反，這樣的加熱過程必然導(dǎo)致升溫時(shí)BGA的項(xiàng)部比底部溫度高，因此焊接過程中器件出現(xiàn)明顯翹曲，會(huì)導(dǎo)致BGA周邊焊球故障率提高。
● 有的BGA帶有底層散熱片，熱變形后本體不能完全恢復(fù)，加劇翹曲的不確定性封裝體的形變必然影響到焊點(diǎn)的形成過程，特別是BGA的周邊焊點(diǎn)。
● 對(duì)于無鉛BGA來說，BGA基板上也是銅焊盤結(jié)構(gòu)，并且在銅層上鍍鎳金，這種結(jié)構(gòu)也容易出現(xiàn)基板與焊球之間的開裂。
因此做好BGA焊接，要形成完美的焊點(diǎn)應(yīng)注意各過程的控制：
● 對(duì)塑封PBGA應(yīng)烘干處理，新開封的BGA最好在三天內(nèi)用完。
● PCB應(yīng)平整，多層板的Z方向應(yīng)對(duì)稱設(shè)計(jì)，PCB耐熱性好，各項(xiàng)耐熱指標(biāo)要達(dá)到要求，特別是PCB正反面有多個(gè)或大BGA產(chǎn)品。
● BGA在PCB上的焊盤過孔必須引伸后通過道孔分布到各層中去，而不能直接將過孔設(shè)計(jì)在焊盤上：PCB焊盤的阻焊膜通常采用NSMB結(jié)構(gòu)，并且阻焊膜應(yīng)將PCB焊盤過孔堵死（從反面涂覆），阻焊油不應(yīng)通過過孔浸透到BGA焊盤上。
● BGA所用模板的開孔尺寸通常與PCB焊盤尺寸相同以保證足夠的錫膏量。
● 使用新焊膏，回溫時(shí)間足夠長，攪拌均勻后再印刷。
● BGA貼裝要準(zhǔn)確，貼裝時(shí)需要一定的壓力，使BGA與錫膏充分接觸。
● 再流溫度是一個(gè)非常重要的因素，要特別做好溫度曲線的調(diào)試，電偶應(yīng)放置在
BGA內(nèi)中心處，在焊接過程中，要保證焊接曲線過渡自然，使器件均勻受熱，確保峰值溫度和時(shí)間到位。
BGA焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)“二次塌落”現(xiàn)象。所謂的“二次塌落”，是指BGA焊盤上溫度達(dá)到183℃時(shí)錫膏／球首先熔化，稱為第一次塌落，當(dāng)溫度繼續(xù)上升達(dá)到235℃( SAC305)以上，即錫銅化合生成Cri6Sn5合金，BGA出現(xiàn)第二次塌落。二次塌落的出現(xiàn)說明焊料充分熔化，焊接質(zhì)量有保證。否則會(huì)因溫度不夠形成冷焊點(diǎn)，焊點(diǎn)表面粗糙、PCB表面的焊膏與元器件本身的焊料中間出現(xiàn)裂紋。總之，足夠量的錫膏，理想的峰值溫度和時(shí)間是保證BGA焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)。
隨著便攜式電子產(chǎn)品的大量SKM200GB063D使用，BGA應(yīng)用越來越多，BGA外形尺寸也越來越大，有的在塑封體表面或下面還帶有金屬散熱片，這些都給BGA焊接帶來難度，如何提高BGA焊接質(zhì)量，首先得從認(rèn)識(shí)BGA封裝特焦說起。
● 由于BGA器件的I/O端是以焊球形式存在的，并分布在封裝體的底部，在焊接過程中熱陰影效應(yīng)明顯，盡管熱風(fēng)紅外爐傳熱很好，但對(duì)于BGA器件來說中心溫度與邊緣溫度相差有時(shí)還會(huì)達(dá)到8～10℃，常常出現(xiàn)中心焊點(diǎn)溫度不到位直接影響到中心焊球的熔化。
● 對(duì)BGA來說，焊接加熱時(shí)總是BGA表面先被加熱，接下來是封裝體被加熱，最后才是焊球被加熱并最終熔化，冷卻時(shí)則相反，這樣的加熱過程必然導(dǎo)致升溫時(shí)BGA的項(xiàng)部比底部溫度高，因此焊接過程中器件出現(xiàn)明顯翹曲，會(huì)導(dǎo)致BGA周邊焊球故障率提高。
● 有的BGA帶有底層散熱片，熱變形后本體不能完全恢復(fù)，加劇翹曲的不確定性封裝體的形變必然影響到焊點(diǎn)的形成過程，特別是BGA的周邊焊點(diǎn)。
● 對(duì)于無鉛BGA來說，BGA基板上也是銅焊盤結(jié)構(gòu)，并且在銅層上鍍鎳金，這種結(jié)構(gòu)也容易出現(xiàn)基板與焊球之間的開裂。
因此做好BGA焊接，要形成完美的焊點(diǎn)應(yīng)注意各過程的控制：
● 對(duì)塑封PBGA應(yīng)烘干處理，新開封的BGA最好在三天內(nèi)用完。
● PCB應(yīng)平整，多層板的Z方向應(yīng)對(duì)稱設(shè)計(jì)，PCB耐熱性好，各項(xiàng)耐熱指標(biāo)要達(dá)到要求，特別是PCB正反面有多個(gè)或大BGA產(chǎn)品。
● BGA在PCB上的焊盤過孔必須引伸后通過道孔分布到各層中去，而不能直接將過孔設(shè)計(jì)在焊盤上：PCB焊盤的阻焊膜通常采用NSMB結(jié)構(gòu)，并且阻焊膜應(yīng)將PCB焊盤過孔堵死（從反面涂覆），阻焊油不應(yīng)通過過孔浸透到BGA焊盤上。
● BGA所用模板的開孔尺寸通常與PCB焊盤尺寸相同以保證足夠的錫膏量。
● 使用新焊膏，回溫時(shí)間足夠長，攪拌均勻后再印刷。
● BGA貼裝要準(zhǔn)確，貼裝時(shí)需要一定的壓力，使BGA與錫膏充分接觸。
● 再流溫度是一個(gè)非常重要的因素，要特別做好溫度曲線的調(diào)試，電偶應(yīng)放置在
BGA內(nèi)中心處，在焊接過程中，要保證焊接曲線過渡自然，使器件均勻受熱，確保峰值溫度和時(shí)間到位。
BGA焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)“二次塌落”現(xiàn)象。所謂的“二次塌落”，是指BGA焊盤上溫度達(dá)到183℃時(shí)錫膏／球首先熔化，稱為第一次塌落，當(dāng)溫度繼續(xù)上升達(dá)到235℃( SAC305)以上，即錫銅化合生成Cri6Sn5合金，BGA出現(xiàn)第二次塌落。二次塌落的出現(xiàn)說明焊料充分熔化，焊接質(zhì)量有保證。否則會(huì)因溫度不夠形成冷焊點(diǎn)，焊點(diǎn)表面粗糙、PCB表面的焊膏與元器件本身的焊料中間出現(xiàn)裂紋。總之，足夠量的錫膏，理想的峰值溫度和時(shí)間是保證BGA焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)。
● 由于BGA器件的I/O端是以焊球形式存在的，并分布在封裝體的底部，在焊接過程中熱陰影效應(yīng)明顯，盡管熱風(fēng)紅外爐傳熱很好，但對(duì)于BGA器件來說中心溫度與邊緣溫度相差有時(shí)還會(huì)達(dá)到8～10℃，常常出現(xiàn)中心焊點(diǎn)溫度不到位直接影響到中心焊球的熔化。
● 對(duì)BGA來說，焊接加熱時(shí)總是BGA表面先被加熱，接下來是封裝體被加熱，最后才是焊球被加熱并最終熔化，冷卻時(shí)則相反，這樣的加熱過程必然導(dǎo)致升溫時(shí)BGA的項(xiàng)部比底部溫度高，因此焊接過程中器件出現(xiàn)明顯翹曲，會(huì)導(dǎo)致BGA周邊焊球故障率提高。
● 有的BGA帶有底層散熱片，熱變形后本體不能完全恢復(fù)，加劇翹曲的不確定性封裝體的形變必然影響到焊點(diǎn)的形成過程，特別是BGA的周邊焊點(diǎn)。
● 對(duì)于無鉛BGA來說，BGA基板上也是銅焊盤結(jié)構(gòu)，并且在銅層上鍍鎳金，這種結(jié)構(gòu)也容易出現(xiàn)基板與焊球之間的開裂。
因此做好BGA焊接，要形成完美的焊點(diǎn)應(yīng)注意各過程的控制：
● 對(duì)塑封PBGA應(yīng)烘干處理，新開封的BGA最好在三天內(nèi)用完。
● PCB應(yīng)平整，多層板的Z方向應(yīng)對(duì)稱設(shè)計(jì)，PCB耐熱性好，各項(xiàng)耐熱指標(biāo)要達(dá)到要求，特別是PCB正反面有多個(gè)或大BGA產(chǎn)品。
● BGA在PCB上的焊盤過孔必須引伸后通過道孔分布到各層中去，而不能直接將過孔設(shè)計(jì)在焊盤上：PCB焊盤的阻焊膜通常采用NSMB結(jié)構(gòu)，并且阻焊膜應(yīng)將PCB焊盤過孔堵死（從反面涂覆），阻焊油不應(yīng)通過過孔浸透到BGA焊盤上。
● BGA所用模板的開孔尺寸通常與PCB焊盤尺寸相同以保證足夠的錫膏量。
● 使用新焊膏，回溫時(shí)間足夠長，攪拌均勻后再印刷。
● BGA貼裝要準(zhǔn)確，貼裝時(shí)需要一定的壓力，使BGA與錫膏充分接觸。
● 再流溫度是一個(gè)非常重要的因素，要特別做好溫度曲線的調(diào)試，電偶應(yīng)放置在
BGA內(nèi)中心處，在焊接過程中，要保證焊接曲線過渡自然，使器件均勻受熱，確保峰值溫度和時(shí)間到位。
BGA焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)“二次塌落”現(xiàn)象。所謂的“二次塌落”，是指BGA焊盤上溫度達(dá)到183℃時(shí)錫膏／球首先熔化，稱為第一次塌落，當(dāng)溫度繼續(xù)上升達(dá)到235℃( SAC305)以上，即錫銅化合生成Cri6Sn5合金，BGA出現(xiàn)第二次塌落。二次塌落的出現(xiàn)說明焊料充分熔化，焊接質(zhì)量有保證。否則會(huì)因溫度不夠形成冷焊點(diǎn)，焊點(diǎn)表面粗糙、PCB表面的焊膏與元器件本身的焊料中間出現(xiàn)裂紋。總之，足夠量的錫膏，理想的峰值溫度和時(shí)間是保證BGA焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)。
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