BGA(Ball Grid Array,球栅阵列)封装在电子设备中广泛应用,但其也可能出现一些常见故障。以下是对这些故障及其解决方法的分析:
一、常见故障
- 开裂 :
- 温度过高 :当电子设备运行过热时,BGA内部的焊点可能会因为承受不住高温而断裂,导致BGA开裂。
- 机械应力过大 :强烈的冲击或振动可能导致BGA承受不住机械应力而开裂。
- 焊接质量问题 :不良的焊接工艺或材料可能导致BGA开裂。
- 断路 :
- 焊盘污染 :焊盘被污染会导致焊料不能润湿,进而产生断路。
- 焊料不足 :焊料不足也会导致断路现象。
- 短路 :锡球与锡球在焊接过程中发生短接,导致两个焊盘相连。
- 气泡 :由盲孔内藏的空气在焊接过程中没有及时排出导致。
- 假焊 (也称为“枕头效应”):可能由于锡球或PAD氧化、炉内温度不足、PCB变形、锡膏活性较差等原因导致。
- 冷焊 :由于回流焊温度异常导致锡膏没有熔化完整,可能是SMT贴片温度没有达到锡膏的熔点或者回流区的回流时间不足导致。
- 脏污 :焊盘脏污或者有残留异物,可能因生产过程中环境保护不力导致。
- 结晶破裂 :焊点表面呈玻璃裂痕状态。
- 偏移 :BGA焊点与PCB焊盘错位。
- 溅锡 :在PCB表面有微小的锡球靠近或介于两焊点间。
二、解决方法
- 防止开裂 :
- 严格控制焊接温度,避免过高导致焊点断裂。
- 加强设备的抗震和抗冲击能力,减少机械应力的影响。
- 选择质量可靠的焊接工艺和材料,确保焊接质量。
- 解决断路 :
- 清理焊盘,确保焊盘表面干净无污染。
- 检查焊料是否充足,必要时增加焊料。
- 解决短路 :调整温度曲线,减小回流气压,提高印刷品质。
- 解决气泡 :使用X-Ray检查原材料内部有无孔隙,调整温度曲线。
- 解决假焊 :检查锡球和PAD是否氧化,确保炉内温度足够,检查PCB是否有变形,以及锡膏的活性。
- 解决冷焊 :调整温度曲线,确保SMT贴片温度达到锡膏的熔点,增加回流区的回流时间。
- 防止脏污 :加强生产过程中的环境保护,确保焊盘的清洁度。
- 解决结晶破裂、偏移、溅锡 :优化焊接工艺,调整焊接参数,确保焊点的质量和稳定性。
综上所述,BGA封装的常见故障包括开裂、断路、短路等,解决方法涉及温度控制、机械应力管理、焊接工艺优化等多个方面。在实际应用中,需要根据具体情况采取针对性的措施来解决问题。