BGA(即Ball GridAray)有多種結構,如塑封BGA (P-BGA)、倒裝BGA( F-BGA )、載帶BGA(T-BGA)和陶瓷BGA(C-BGA)詳細見本書1.4節(jié)有關內容。其工藝特點如下:
1)BGA引腳(焊球)位于封裝體下,肉眼無法直接觀察到焊接情況,必須采用X光設備才能檢查。
2)BGA屬于濕敏器件,如果吸潮,容易發(fā)生變形加重、“爆米花”等不良,因此貼裝前必須確認是否符合工藝要求。
3) BGA也屬于應力敏感器件,四角焊點應力集中,在機械應力作用下很容易被拉斷, 因此,在PCB設計時應盡可能將其布放在遠離拼板邊和安裝螺釘的地方。
總體而言,BGA焊接的工藝性非常好,但有許多特有的焊接問題,主要與BGA的封裝結構有關,特別是薄的FCBGA與PBGA,由于封裝的層狀結構,焊接過程中會發(fā)生變形,一般把這種發(fā)生在焊接過程中的變形稱為動態(tài)變形,它是引起BGA組裝眾多不良的主要原因。
FC-BGA加熱過程之所以會發(fā)生動態(tài)變形,是因為BGA為層狀結構且各層材料的CTE相差比較大,如圖4-34所示。
BGA的焊接在再流焊接溫度曲線設置方面具有指標意義。因BGA尺寸大、熱容量大,故一般將其作為再流焊接溫度曲線設置重點監(jiān)控對象。
BGA的焊接缺陷譜與封裝結構、尺寸有很大關系,根據常見不良大致可以總結為:
( 1 )焊球間距< 1.0mm的BGA (或稱為CSP),主要的焊接不良為球窩、不潤濕開焊與橋連,這在4.3節(jié)中已經介紹。
( 2 )焊球間距> 1.0mm的PBGA、FBGA等,因其動態(tài)變形特性,容易發(fā)生不潤濕開焊、不潤濕開裂、縮錫斷裂等特有的小概率焊接不良。這些焊接不良一般不容易通過常規(guī)檢測發(fā)現,容易流向市場,具有很大的可靠性風險。
( 3)尺寸大于25mmx 25mm的BGA,由于尺寸比較大,容易引起焊點應力斷裂、坑裂等失效。
文章來源:靖邦