焊接BGA時(shí)要注意的問題及要點(diǎn)

BGA的焊接考慮和缺陷 1.連橋 

間距為0.060英寸(1.50mm)或0.050英寸(1.0mm)的細(xì)間距BGA組件在相鄰的互連位置之 間不易形成連橋。除間距尺寸外,還有兩個(gè)因素影響連橋問題。 (1)與焊盤尺寸相關(guān)的過多的焊料量 

由于兩個(gè)相鄰位置間熔融焊料的相互親和,當(dāng)焊料過多時(shí),就可能出現(xiàn)連橋。每種BGA的 特性各不相同,這取決于所用的合金成份、載體焊料球的熔融溫度、與載體焊料球相關(guān)的焊 盤設(shè)計(jì)和載體的重量。例如,在其他條件相等的情況下,含高溫焊料球載體(在板組裝期間不 熔化)不易形成連橋。 (2)焊膏坍塌 

使用焊膏作為互連材料時(shí),印刷和再流焊期間焊膏坍塌現(xiàn)象對(duì)連橋起重要作用。所需的 抗坍塌特性大大影響焊劑/賦形劑系統(tǒng)的熱動(dòng)態(tài)特性。因此,在既能均勻地潤(rùn)濕焊粉表面又 能給高粘合力的化學(xué)系統(tǒng)結(jié)合料中,設(shè)計(jì)為焊粉提供充分表面張力的焊劑/賦形劑系統(tǒng)是非 常重要的。 

2.焊接點(diǎn)的斷開或不牢 

把BGA連接到板上時(shí),影響焊接點(diǎn)斷開或不牢的主要因素有以下幾點(diǎn): (1)板過分翹曲 

大多數(shù)PBGA設(shè)計(jì)都要考慮從中心到組件邊沿局部板翹曲最大可到0.005英寸。當(dāng)翹曲超 過所需的公差級(jí),則焊接點(diǎn)可能出現(xiàn)斷開、不牢或變形。 (2)共面性公差 

載體焊料球所需的共面性不像細(xì)間距引線那樣嚴(yán)格。但較好的共面性能減少焊接點(diǎn)出 

現(xiàn)斷開或不牢。把共面性規(guī)定為最高和最低焊料球之間的距離,對(duì)PBGA來說,共面性為7.8密 

耳(200μm)是可以實(shí)現(xiàn)的。JEDEC把共面性標(biāo)準(zhǔn)定為5.9密耳(150μm)。應(yīng)當(dāng)指出,共面性與 板翹曲度直接有關(guān)。 (3)與潤(rùn)濕有關(guān) 

(4)與再流焊過分的焊料成團(tuán)有關(guān) 3.潤(rùn)濕不良 

使用焊膏把BGA焊接到母板上時(shí),在載體焊料球與焊膏之間或焊膏與焊盤接觸面之間可 

能出現(xiàn)潤(rùn)濕問題。外部因素(包括BGA制造工藝、板制造工藝及后序處理、存放和暴露條件 )可能會(huì)造成不適當(dāng)?shù)臐?rùn)濕。潤(rùn)濕問題還可能由金屬表面接觸時(shí)內(nèi)部相互作用引起,這取決 于金屬親合特性。焊劑的化學(xué)特性和活性對(duì)潤(rùn)濕也有直接的影響。 4.焊料成團(tuán) 

再流焊后,板上疏松的焊料團(tuán)如不去除，工作時(shí)可導(dǎo)致電氣短路,也可使焊縫得不到足 夠的焊料。形成焊料團(tuán)的原因有以下幾種情況: 

·對(duì)于焊粉、基片或再流焊預(yù)置沒有有效地熔融,形成未凝聚的離散粒子。 ·焊料熔融前(預(yù)加熱或預(yù)干燥)焊膏加熱不一致,造成焊劑活性降級(jí)。 ·由于加熱太快造成焊膏飛濺,形成離散的焊粉或侵入到主焊區(qū)外面。 ·焊膏被濕氣或其它高"能量"化學(xué)物質(zhì)污染,從而加速濺射。 

·加熱期間,含超細(xì)焊粉的焊膏被有機(jī)物工具從主焊區(qū)帶走時(shí),在焊盤周圍形成暈圈。 ·焊膏和焊接防護(hù)罩之間的相互作用。