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  • SMT工藝 | 影響BGA焊接質量的因素

    作者: 迅得電子
    發布日期: 2019-09-02 00:00:00

    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AOIX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。



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    ? 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、航天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。



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    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。

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