SMT工藝 | 影響BGA焊接質量的因素
如今，BGA（球柵陣列）封裝技術越來越多地應用在電子產品中，已經成為IC芯片普遍采用的封裝形式。大到工業控制產品、計算機主板，小到玩具、可穿戴設備，無不鑲嵌著BGA的身影。
BGA能夠在電子產品中得到廣泛應用，得益于其小體積、輕重量、高性能的優點。不過，BGA一旦在SMT貼片組裝過程中焊接不良，就會嚴重影響電子產品的品質，嚴重時甚至會產生報廢。
因此，我們有必要充分了解影響BGA焊接質量的因素，這樣才能有針對性地優化SMT貼片加工流程，提高BGA焊接質量，最終提升電子產品的可靠性。
BGA焊接原理
BGA是通過底部焊錫球來完成與電路板的連接得，這樣能夠極大地提高器件的I/O數，有利于縮短信號傳輸路徑，散熱性能良好。而且，由于引線長度較短，頻率特性也得到了有效提升。
BGA貼裝流程主要包含以下步驟：
1. 烘烤
并不是所有的BGA器件都需要烘烤，要首先根據BGA包裝說明確定是否需要烘烤。大多數BGA都屬于濕敏元器件，包裝袋內往往包含濕敏指示卡，變色的濕敏元器件會指示操作人員對BGA器件進行適度烘烤，保證其焊接質量。
2. 錫膏印刷
BGA準備好后，通過錫膏印刷機將錫膏印刷到PCB上的BGA焊盤上，對于錫膏印刷質量，可以通過SPI進行檢測。
3. 貼片
BGA器件通過真空吸嘴完成貼片，使BGA器件底部與PCB焊盤完全重合。
4. 回流焊
BGA的焊錫球，成分通常為63Sn和37Pb，熔化溫度在183℃左右，直徑為0.75mm，經過高溫回流焊接之后，焊錫球的高度會降低到0.41mm到0.46mm，待溫度冷卻后，BGA器件就被牢固地固定在PCB焊盤上。
5. 檢驗
由于BGA結構的特殊性，無法直接使用肉眼進行焊接檢驗，只能借助于AOI和X射線檢測，確定是否存在橋連、焊接空洞、冷焊等缺陷。
影響BGA焊接質量的因素
? PCB設計
因為電路板的線路是通過顯影曝光工藝形成的，全部線路均勻分布幾乎是不可能的，這樣就造成了電路板上不同位置的含銅量不盡相同，緊接著造成的結果就是印制電路板上不同區域的吸熱能力不同，線路密集的區域自然吸收更多的熱量。因此，在進行PCB設計時，BGA不能放置在高密度的線路區域，或者較大的銅片周圍，也不能放置在有切割的區域或者PCB對角線位置。
? PCB質量
影響PCB質量的因素有很多，可以說，PCB的每個環節的生產質量都對PCB板的可靠性有直接或間接的影響。不過，影響BGA焊接質量的主要因素是油墨處理。BGA焊盤周圍的油墨必須均勻分布，否則會導致電路或者焊料短路，而且，不均勻的油墨還會導致通孔塞孔不良，因此，要想保證BGA焊接質量，必須采購高質量的PCB電路板。
迅得電子提供高質量PCB定制服務，可進行PCB快速打樣和PCB批量生產，電路板生產過程嚴格遵循ISO9001:2008質量體系認證規范，并通過美國UL和歐盟ROHS證書要求，質量有保證。
? BGA器件
BGA器件的包裝與儲存對BGA焊接質量起到了關鍵的作用。BGA器件應采用真空包裝，避免BGA器件焊球發生氧化，器件受潮。焊球氧化和器件受潮通常會導致器件在高溫的環境中發生形變，致使BGA器件出現焊接不良。BGA器件儲存也要嚴格控制溫度和濕度，防止器件受潮，避免出現焊接不良。
? 工藝技術
BGA焊接質量與貼片工藝技術息息相關，錫膏印刷是貼片加工的技術基礎。因此，高質量的錫膏印刷有利于貼片加工的順利完成，焊膏印刷面臨的厚度不足、拉尖、漏印等問題都會造成BGA焊接不良。另外，貼片過程中的技術控制也特別重要，能夠避免發生器件偏移、極性反轉或夾件等缺陷。
迅得電子從事SMT貼片加工已十年有余，已為醫療、汽車、工控等領域成功提供了貼片加工服務，能夠貼裝01005、0201等器件，能夠貼裝的最小BGA間距為0.4mm，能夠滿足中小企業“高質量、高難度、小批量”的要求。
總之，BGA器件在對減小電子產品體積與質量、提升電子產品可靠性和功能性方面起到了至關重要的作用，作為一站式SMT貼裝服務生產商，迅得電子始終在不斷提高自身工藝技術，努力為客戶提供質量更高的電子組裝服務。