由于BGA（BallGridArray）焊球隱藏在主體下方，因此很難檢查其性能。到目前為止，自動(dòng)X射線檢測(cè)用于幫助暴露BGA焊球的缺陷，包括空洞、位移、橋接、冷焊等。一旦發(fā)現(xiàn)缺陷，就必須進(jìn)行返工。然而，返工總是要花很多錢(qián)，這絕對(duì)不是OEM所要求的。因此，首先要保證BGA焊球的質(zhì)量，有效地阻止焊錫缺陷的產(chǎn)生。因此，本文將討論在SMT組裝過(guò)程中要捕獲的關(guān)鍵元素。

    需要說(shuō)明的是，所有提示都是根據(jù)PCBCart車(chē)間的制造經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的。PCBCart已為全球電子產(chǎn)品服務(wù)14年。截至目前，我們已為全球80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的10,000多家客戶(hù)提供高可靠性、低成本的裸PCB和組裝PCB，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)控制、交通運(yùn)輸?shù)缺姸囝I(lǐng)域、軍事、航空航天、物聯(lián)網(wǎng)等。

    BGA焊接機(jī)制

    當(dāng)焊料被加熱到其熔點(diǎn)以上的溫度時(shí)，焊盤(pán)銅表面的氧化層在助焊劑的作用下被清除。同時(shí)，銅表面和焊料中的金屬顆粒都可以得到足夠的活化。熔化的焊料在被助焊劑清潔的焊盤(pán)表面被弄濕，引起化學(xué)擴(kuò)散反應(yīng)。并且，IMC（金屬間化合物）最終直接生成在焊錫和焊盤(pán)表面。

    SMT組裝過(guò)程中如何讓BGA完美焊接在PCB上

    SMT組裝主要包括以下步驟：

    焊膏印刷；

    SPI（焊膏檢測(cè)）（可選）；

    芯片安裝；

    回流焊接；

    AOI（自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)）；

    AXI（可選）；

    返工（可選）。

    為了優(yōu)化SMT工藝中的BGA焊接，應(yīng)在焊接過(guò)程之前和過(guò)程中采取必要的措施。因此，討論將從兩個(gè)方面展示：焊接前和焊接中。

    焊接前

    一種。PCB板準(zhǔn)備

    首先，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)谋砻婀鉂嵍纫苑享?xiàng)目或產(chǎn)品要求。有幾種表面處理可用，您應(yīng)該清楚表面處理的介紹和比較。部分產(chǎn)品要求ROHS，無(wú)鉛表面處理，無(wú)鉛HASL，無(wú)鉛ENIG或無(wú)鉛OSP均可應(yīng)用。

    其次，應(yīng)妥善儲(chǔ)存和應(yīng)用PCB。PCB應(yīng)真空包裝，容器應(yīng)包括防潮袋和濕敏指示卡。指示卡可以方便、經(jīng)濟(jì)地檢測(cè)濕度是否在控制范圍內(nèi)?？ㄆ系念伾梢钥闯龃觾?nèi)的濕度和干燥劑的作用。一旦袋子內(nèi)的濕度超過(guò)或等于指示值，相應(yīng)的圓圈就會(huì)變成粉紅色。

    第三，應(yīng)烘烤和/或清潔PCB?？梢栽赑CB上進(jìn)行烘烤，以防止水分導(dǎo)致焊接缺陷?？稍?10±10℃的溫度下烘烤2小時(shí)。此外，在PCB移動(dòng)和存儲(chǔ)過(guò)程中，PCB表面可能會(huì)被灰塵覆蓋。因此，在組裝前徹底清潔PCB非常重要。在PCBCart中，超聲波清洗器用于組裝的PCB，以確保它們完全清潔。因此，可以極大地保證板的可靠性。

    BGA準(zhǔn)備

    BGA作為一種濕敏元件，必須存放在恒溫干燥的環(huán)境中。操作人員在整個(gè)過(guò)程中應(yīng)遵守嚴(yán)格的操作，以免組件受到影響。一般而言，BGA元件應(yīng)存放在溫度為20至25℃，濕度約為10%的防潮柜中。而且，最好依靠氮?dú)狻?/span>

    BGA元件焊接前需要烘烤，焊接溫度不要超過(guò)125℃，因?yàn)闇囟冗^(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致金相組織發(fā)生改變。當(dāng)元器件進(jìn)入回流焊階段時(shí)，更容易造成焊球與元器件封裝脫節(jié)，降低SMT焊接質(zhì)量。如果烘烤溫度太低，水分將難以消除。因此，建議在SMT組裝前對(duì)元件進(jìn)行烘烤，以便及時(shí)消除BGA內(nèi)部的水分。此外，BGA的耐熱性也可以提高。此外，BGA在烘烤后和進(jìn)入SMT裝配線之前應(yīng)冷卻半小時(shí)。

    焊接過(guò)程中

    實(shí)際上，回流焊接的控制并不容易，因此捕捉最佳回流溫度曲線對(duì)于實(shí)現(xiàn)BGA組件的高性能具有重要意義。

    一種。預(yù)熱區(qū)

    預(yù)熱階段看到PCB上的恒定溫度上升并激活要激活的助焊劑。一般來(lái)說(shuō)，溫升應(yīng)控制在一個(gè)穩(wěn)定的速度，以防止PCB因快速加熱而變形。理想的溫升應(yīng)控制在3℃/s以下，理想的溫升為2℃/s。時(shí)間跨度應(yīng)控制在60到90秒之間。

    灣熱浸區(qū)

    熱浸區(qū)看到助焊劑的揮發(fā)。溫度應(yīng)在150℃至180℃的范圍內(nèi)保持60至120秒，以便助焊劑完全揮發(fā)。升溫速度一般在0.3～0.5℃/s范圍內(nèi)。

    C?；亓鲄^(qū)

    回流區(qū)的溫度將超過(guò)該區(qū)的熔化溫度，焊膏熔化成液體。在此階段，183℃以上的溫度應(yīng)保持60至90秒。時(shí)間太短或太長(zhǎng)都可能導(dǎo)致焊接質(zhì)量問(wèn)題。因此，在220±10℃的溫度下控制時(shí)間跨度是非常必要的。通常，時(shí)間應(yīng)控制在10到20秒的范圍內(nèi)。

    d.冷卻區(qū)

    在冷卻區(qū)，焊膏開(kāi)始凝固，元件牢固地固定在PCB上。此外，溫降應(yīng)控制在不太高，一般在4℃/s以下。理想的降溫幅度為3℃/s。溫度降低太高會(huì)導(dǎo)致PCB變形，大大降低BGA焊接質(zhì)量。

    只要滿(mǎn)足上述要求，BGA組件就會(huì)高質(zhì)量地焊接到PCB上。PCBCart專(zhuān)業(yè)從事一站式PCB組裝，我們可以處理的BGA最細(xì)間距為0.35mm。此外，還進(jìn)行了嚴(yán)格的檢測(cè)，以確保產(chǎn)品的性能和可靠性，包括AOI和AXI。