​BGA组装工艺在贴片加工中具有哪些特点呢？

2024-02-14 19:22:22 作者：SMT贴片加工

BGA组装工艺在贴片加工中具有哪些特点呢？

BGA(即球栅阵列)具有多种结构，包括塑封BGA (P-BGA)、倒装BGA(F-BGA)、载带BGA(T-BGA)和陶瓷BGA(C-BGA)。这些结构的详细信息请参阅本书1.4节。BGA的工艺特点如下:

1) BGA的引脚（焊球）位于封装体底部，无法被肉眼直接观察到焊接情况，需要使用X光设备进行检测。

2) BGA是一种湿敏器件，如果受潮，可能会导致变形加剧或者发生不良现象，例如“爆米花”。因此，在贴片之前，必须确认其是否符合工艺标准。

3) BGA也是一种应力敏感的元件，其四角焊点容易受到应力集中的影响，在机械应力的作用下可能会容易折断。因此，在PCB设计时应尽量将其安放在离拼板边和安装螺丝区域较远的地方。

总的来说，BGA焊接的工艺特性非常好，但也存在一些与BGA封装结构有关的特殊焊接问题。尤其是在薄型FCBGA和PBGA封装中，由于封装的多层结构，在焊接过程中会发生变形现象。通常将这种在焊接过程中发生的变形称为动态变形，它是导致BGA组装不良的主要原因之一。

FC-BGA加热过程中出现动态变形的原因在于BGA具有层状结构，各层材料的线膨胀系数（CTE）存在较大差异，详见图4-34。

BGA焊接的温度曲线设置对于再流焊接非常重要。由于BGA组件尺寸较大且热导率较高，因此一般将其作为再流焊接温度曲线设置的重点监控对象。

BGA的焊接缺陷谱与封装构造、尺寸密切相关，根据常见不良可以大致总结为:

焊球间距小于1.0mm的BGA（也称为CSP）的主要焊接问题包括球窝、不润湿和桥接，这些问题在第4.3节中已经讨论过了。

对于焊球间隔大于1.0mm的PBGA、FBGA等封装形式，由于其动态变形特点，会出现不润湿开焊、不润湿开裂、缩锡断裂等独有且概率较小的焊接不良情况。这些焊接不良通常难以通过常规检测发现，易流入市场，存在较大的可靠性风险。

(3) BGA尺寸超过25mm x 25mm，由于尺寸较大，容易导致焊点应力断裂、坑裂等故障。