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BGA焊點“虛焊”原因分析

來源: 發布時間:2025-04-01

在電子制造領域,BGA(球柵陣列)焊點的焊接質量對產品的性能和可靠性至關重要。然而,“虛焊”問題一直是困擾行業的難題。上海桐爾公司在長期的生產實踐中,對BGA焊點“虛焊”現象及其成因進行了深入研究,總結出以下幾點分析結果。

首先,“虛焊”現象在產品調試過程中較為常見,表現為BGA器件在未受到外力按壓時無信號,而按壓后信號恢復正常。這種現象在業界普遍存在,且通過X光檢測可以發現其焊點形貌與正常焊點存在明顯差異。根據IPC-A-610D標準,理想的BGA焊點應光滑、邊界清晰、無空洞,焊點的直徑、體積、灰度和對比度一致,位置準確。然而,虛焊焊點往往形狀不規則,表面粗糙,尺寸偏小,無法滿足上述標準。

進一步分析“虛焊”形成的原因,主要有以下幾點:

焊球及焊盤表面氧化:當器件焊球或PCB焊盤表面發生氧化時,焊料與焊盤難以形成牢固的冶金結合,導致電氣性能不穩定,從而出現“虛焊”現象。

焊點裂紋:BGA焊點裂紋通常是由于PCB基板與元器件的熱膨脹系數不匹配引起的。例如,FR4材料的熱膨脹系數為18ppm/℃,而硅芯片*為2.8ppm/℃,這種差異會導致焊點中產生殘余應力,進而形成裂紋。IPC-A-610D標準指出,只要裂紋未深入焊點內部影響電氣及力學性能,可判定為合格。但在實際生產中,尤其是對可靠性要求極高的**,BGA焊點是不允許出現裂紋的。

冷焊焊點:如果在回流焊接過程中,焊料在液相線以上停留時間過短,焊料與焊球未能充分融合即進入冷卻階段,就會形成冷焊焊點。這種焊點表面粗糙,長期可靠性差,容易導致失效。

印制板設計及制造問題:如果BGA焊盤與過孔之間的阻焊膜質量不佳或被破壞,或者過孔設計在焊盤下方,焊膏在加熱時可能會流入過孔,導致焊點處焊膏量不足,進而使BGA器件的焊球不共面,增加“虛焊”的風險。

通過對上述原因的深入分析,上海桐爾公司能夠更好地識別和解決BGA焊點“虛焊”問題,從而提高產品的焊接質量和可靠性。





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