SMT贴片加工 ，如何完美焊接BGA

SMT贴片加工 | 如何完美焊接BGA

随着电子技术不断发展，人们希望获取更多产品功能的同时压缩产品的体积，来提升空间利用率以及产品便携性。基于此，IC芯片尺寸越来越小，复杂程度不断增加，BGA封装技术应用也越来越广泛。

一谈到BGA，很贴片工厂都比较头疼，因为BGA的引脚（也就是焊球）隐藏在元件下面，在贴装完成后如果不能做及时准确的检查，就容易造成焊点缺陷，BGA的返修难度大且耗时，必然会导致生产成本上升。所以，SMT贴片厂家想要提升BGA焊接质量，一定要从源头做起，规范生产环e节，防控不良的风险。

BGA焊接原理

当焊料的温度达到熔点之上，铜表面的氧化层在助焊剂的活化作用下被清洗掉。同时，铜表面和焊料中的金属颗粒达到足够活化的程度，熔融的焊料在焊盘表面得到润湿后，通过化学扩散反应作用，在焊料和焊盘表面生成金属化合物，通过这样一系列的变化和作用，BGA就被永久地固定在了PCB的适当位置上。

怎么把BGA“完美”焊接在PCB上？

想要弄清楚“零缺陷”焊接BGA的方法之前，我们有必要了解贴片组装的一般流程。贴片组装主要包含以下几个步骤：

锡膏印刷→锡膏检查系统→ 贴片→ 回流焊接→ 自动光学检测（AOI）→ 自动X射线检测（X-Ray）

为了在贴片过程中优化BGA焊接，在BGA焊接前和焊接过程中需采取必要措施。所以，接下来我们的讨论将从焊接前和焊接中两方面进行。

焊接前

为了把BGA元件固定在PCB裸板上，首先就是要保持BGA元件和裸板PCB始终处在好状态中。毕竟，一点点的瑕疵，比如湿气，就可能造成元件焊接缺陷甚至造成整个产品的报废。

BGA元器件

作为一种湿敏元器件，BGA元器件储存的环境必须是恒温和干燥的。储存过程中，操作人员必须严格遵守元器件储存规范规程，防止元器件质量受到影响而下降。通常说来，BGA元器件需要储存在防潮箱内，温度在20到25摄氏度之间，相对湿度10%，能使用氮气保存更好。

BGA元器件需要在焊接之前烘烤，焊接温度不应该超过125℃，因为太高的温度可能造成金相结构的改变。当元器件进入回流焊接流程中，容易引起焊球点和元件封装之间分离，从而降低贴片组装中的焊接质量。如果烘烤温度太低，湿气又不太容易去除。所以，BGA元件的烘烤温度必须进行适当调整。另外，烘烤完毕后，BGA元件需要冷却半小时，才能进入贴片组装生产线。

焊接中

实际上，控制回流焊接并不是一件容易的事，所以，必须调整最佳的温度曲线，只有这样才能够获得BGA元器件焊接的最高质量。

a. 在预热阶段，PCB板的温度稳定上升，助焊剂受到激活。通常说来，升温需要稳定、持续，防止电路板在受到温度的突然上升后发生形变。理想的温升速率应该控制在3℃/s以下，2℃/s是最合适的。时间间隔应该控制在60 到90秒之间。

b. 在浸润阶段中，助焊剂逐渐蒸发。温度应该保持在150到180℃之间，时间长度应为60到120秒，这样助焊剂能够完全挥发。温升速度通常控制在0.3到0.5℃/s。

c. 回流阶段的温度在这个阶段会超过焊料的熔点，使焊料从固态转化为液态。在这个阶段，温度应当控制在183℃以上，时间长度在60到90秒之间。太长或太短的时间都可能造成焊接缺陷。焊接的温度要控制在220±10℃，时长大约为10到20秒。

d. 在冷却阶段，焊料开始变成固体，这样就能将BGA元器件固定在板子上了。而且，温降需要控制不能太高，通常在4℃/s以下。理想的温降为3℃/s，太高的温降可能会导致PCB板变形，大大降低BGA焊接质量。

所以，如果想要把BGA很好的贴在PCB板上，最关键的就是要从头抓起，核心工作就在贴片组装生产环节，每一步都按照严格的要求去执行，生产出来的板子不良率也会减少。深圳市晔茂伟业电子有限公司始终致力于提高生产质量，优化过程控制，不断提升生产技术难度，最大限度地满足客户对产品质量和难度的要求。