BGA焊接中的开焊问题及解决办法

BGA焊接的开焊可由几种因素引起，包括焊膏料不足，可焊性不良，共面性差，贴装偏位，热失配以及穿过阻焊层的排气现象等。各种因素的影响分述如下。

1.焊膏量不足
开口堵塞引起的焊膏印刷量不足会产生开焊现象，在CBGA或CCGA中这种现象很常见，因为这两种器件在再流时都不会发生焊膏塌陷现象。

2.可焊性不良
焊盘污染和氧化通常会产生湿润问题，如果PCB焊盘受到污染，由于焊料不能与PCB焊盘湿润，在毛细作用下，焊料流动到焊球与元件的界面上，PCB焊盘侧就会形成开焊。焊盘的焊接性不良也会在PBGA焊球熔化塌陷后形成开焊。

3.共面性差
共面性差通常诱发或直接引起开焊，所以PCB不共面的最大值在局部区域不能超过5mil或者在整体区域不能超过1％（IPC-600标准中可接受类别为D，等级为2级和3级）。在返修工艺中，应当采用预热工序以尽量减少PCB变形产生的不共面。

4.贴片偏位
元件贴片时的偏位通常会引起开焊。

5.热失配
内应力引起的剪切力会产生焊点的开焊现象。在特定的工艺条件下当很大的温度梯度穿过PCB时，就会发生这种开焊现象。例如，SMT再流后往往跟着波峰焊，再流中形成的PBGA角部焊点，在波峰焊阶段，从 焊点和封装元件的界面处开裂形成开焊。在某些情况下，PBGA角部的焊点仍然连接元件和PCB焊盘，而实际上，焊盘以及从PCB上剥离，仅仅只是和PCB的阴线相连，在这两种情况下，PBGA的焊点都靠近通孔位置。

产生这种现象的根本原因在于，从PCB到封装形成了很大的温度梯度。在波峰焊中，熔融的焊料通过通孔到达PCB顶面，导致了PCB顶面的快速升温。由于焊 料是良好的热导体，因此焊点温度迅速上升。相反封装本身不是良好的导热体，升温过程非常缓慢。焊料在熔融态的机械强度降低，一旦发生了热失配，在热的 PCB和冷的PBGA之间产生应力，就会产生封装与焊盘间的裂纹。在某些情况下，焊盘与PCB间的粘附强度低于焊料封装焊盘之间的连接强度，这就会造成 PCB与焊盘的剥离。角部焊点由于远离中心点，因此热失配更显著，承受的应力也更大。
可以采用通孔上印刷阻焊层来解决的问题。这种方法产生的开焊就比没有覆盖的通孔要少的多。如果生产的量不大，也可以在波峰焊前人工给通孔处贴上一层高温胶带，隔离热量传递的路径，解决开焊问题。

6.穿过阻焊层的排气
对于周围有阻焊层限制的BGA焊盘，排气不良也会产生开焊现象，此时，由于挥发物强行从阻焊层和封装焊盘见的界面排出，因此会把焊料从封装焊盘处吹走，形成开焊。这个问题可以通过对PBGA贴片前预烘干得到解决。
综上通过以下措施可以解决BGA焊接的开焊问题:
①印刷足够的焊膏
②提高PCB焊盘的可焊性
③保持PCB基板的共面性
④精确的贴装元件
⑤避免产生过大的温度梯度
⑥波峰焊前覆盖通孔
⑦预烘干元件