本文從幾種典型的BGA焊接空洞案例出發(fā)，探討了分析導(dǎo)致BGA空洞的根本原因和基本的改善方向，解讀了關(guān)于BGA空洞的危害、接受標(biāo)準(zhǔn)及檢查方式，并給出了焊接空洞發(fā)生時(shí)PCB的處理建議和BGA返修臺(tái)推薦。

　　錫膏焊接空洞中的氣體存在可能會(huì)在熱循環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生收縮和膨脹的應(yīng)力作用空洞存在的地方便會(huì)成為應(yīng)力集中點(diǎn),并有可能成為產(chǎn)生應(yīng)力裂紋的根本原因, 但是空洞的存在由于減小了焊料球所延伸的過(guò)分空間也就減小了焊料球上的機(jī)械應(yīng)力。

　　IPC-7095中規(guī)定空洞的接收/拒收標(biāo)準(zhǔn)主要考慮兩點(diǎn)：就是空洞的位置及尺寸?？斩床徽撌谴嬖谑裁次恢?是在焊料球中間或是在焊盤層或組件層,視空洞尺寸及數(shù)量不同都會(huì)造成質(zhì)量和可靠性的影響。

　　焊球內(nèi)部允許有小尺寸的焊球存在?？斩此伎臻g與焊球空間的比例可以按如下方法計(jì)算：例如空洞的直徑是焊球直徑的50%,那么空洞所占的面積是焊球的面積的25%。

　　IPC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的接收標(biāo)準(zhǔn)為：焊盤層的空洞不能大于10%的焊球面積,也即空洞的直徑不能超過(guò)30%的焊球直徑。當(dāng)焊盤層空洞的面積超過(guò)焊球面積的25%時(shí)就視為一種缺陷,這時(shí)空洞的存在會(huì)對(duì)焊點(diǎn)的機(jī)械或電的可靠性造成隱患。在焊盤層空洞的面積在10%～25%的焊球面積時(shí)應(yīng)著力改進(jìn)工藝,消除或減少空洞。

　　根據(jù)溫度曲線，考慮到保溫時(shí)間有點(diǎn)短及最高溫度偏低，因此將保溫區(qū)溫度及回流溫度升高對(duì)比發(fā)現(xiàn)空洞數(shù)量并無(wú)明顯變化，在此之間基于提高溫度并降低鏈速的原則，試了多組試驗(yàn)，結(jié)果空洞數(shù)量均無(wú)明顯變化。

　　錫膏在使用量控制不當(dāng)時(shí)也很容易出現(xiàn)焊點(diǎn)空洞的現(xiàn)象，少量的空洞的出現(xiàn)對(duì)焊點(diǎn)不會(huì)造成太大影響，大量出現(xiàn)就會(huì)影響到焊點(diǎn)可靠性，錫膏焊點(diǎn)空洞的產(chǎn)生的原因是什么呢?

　　錫膏產(chǎn)生焊點(diǎn)空洞原因：

　　1.中助焊劑比例偏大，難以在焊點(diǎn)凝固之前完全逸出;

　　2.預(yù)熱溫度偏低，助焊劑中的溶劑難以完全揮發(fā)，停留在焊點(diǎn)內(nèi)部就會(huì)造成填充空洞現(xiàn)象;

　　3.無(wú)鉛回流焊錫合金凝固時(shí)一般存在有4%的體積收縮，如果最后凝固區(qū)域位于焊點(diǎn)內(nèi)部也會(huì)產(chǎn)生空洞;

　　4.操作過(guò)程中沾染的有機(jī)物同樣會(huì)產(chǎn)生空洞現(xiàn)象;

　　5.焊接時(shí)間過(guò)短，氣體逸出的時(shí)間不夠同樣會(huì)產(chǎn)生填充空洞;

　　錫膏產(chǎn)生焊點(diǎn)空洞預(yù)防措施：

　　1.調(diào)整工藝參數(shù)，控制好預(yù)熱溫度以及焊接條件;

　　2.中助焊劑的比例要適當(dāng);

　　3.避免操作過(guò)程中的污染情況發(fā)生。

　　在錫膏印刷的時(shí)候，零件部品在植裝時(shí)，置件壓力過(guò)大，錫膏因此受到擠壓。當(dāng)進(jìn)入回焊爐加熱時(shí)，零件部品溫度上升通常比基板來(lái)得快，而零件部品下方溫度上升較慢，接著，零件部品的導(dǎo)體(極體)與錫膏直接接觸的地方，助焊膏因溫度上升因溫度上升粘度降低，又因部品零件導(dǎo)體上方溫度較高而爬升靠近，所以錫膏的是由最高PAD外側(cè)開(kāi)始熔融。

　　熔融焊錫開(kāi)始向零件部品的導(dǎo)體處往上爬，熔融焊錫形成像墻壁一般，接著未熔融焊錫中的助焊膏動(dòng)向，因熔融焊錫而阻斷停止流動(dòng)，所以助焊膏無(wú)法向外流。當(dāng)然所產(chǎn)生揮發(fā)溶劑(GAS)也因熔融焊錫而阻斷包覆。

　　錫膏的熔融方向是向PAD內(nèi)部進(jìn)行，助焊膏也向內(nèi)部擠壓，(GAS)也向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，導(dǎo)致零件部品下方因力量而使熔融焊錫下降，又因吃錫不良，零件部品停止下降，產(chǎn)生逆流，是的焊錫移動(dòng)，從而導(dǎo)致錫珠產(chǎn)生。