BGA的焊接工艺要求

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1.焊膏印刷

焊膏的优劣是影响表面装贴生产的一个重要环节。选择焊膏通常会考虑下几个方面：良好的印刷性好的可焊性好的可焊性低残留物。一般来说，我们采用焊膏的合金成分为含锡63％和含铅37％的低残留物型焊膏。

表3显示了如何根据元器件的引脚间距选择相应的焊膏。从表中可以看出元器件的引脚间别具匠心越，焊膏的锡粉颗越小，相对来说印刷较发好。但并不是说选择焊膏锡粉颗越小越好，因为从焊接效果来说，锡粉颗粒大的焊膏焊接效果要比锡粉颗粒小的焊膏好。因此，我们在选择时要从各方面因素综合考虑。由于BGA的引脚间较小，丝网模板开孔较小，所以我们采用直径为45M以下的焊膏，以保证获得良好的印刷效果。

表3 焊膏锡粉形状与颗粒直径引脚间距（MM）1.2710.80.650.50.4锡粉形状非球型球型球型球型颗粒直径（um）22-6322-6322-6322-38

印刷的丝网模板一般采用不锈钢材料。由于BGA元器件的引脚间距较小，故而钢板的厚度较薄。一般钢板的厚度为0.12MM-0.15MM。钢板的开口视元器件的情况而定，通常情况下钢板的开口略小于焊盘。

例如：外型尺寸为35MM，引脚间别具匠心为1.0MM的PBGA，焊肋直径为23MIL。我们一般将钢板的开口的大小控制在21MIL.

在印刷时，通常采用不锈钢制的60度金属刮刀。印刷的压力控制有3.5KG-10KG的范围内。压力太大和太小都对印刷不利。印刷的速度控制在10MM/SEC-25MM/SEC之间，元器件的引脚间距愈小，印刷速度愈慢。印刷后的脱离速度一般设置为1MM/SEC之间，如果是 u BGA 或CSP器件脱模速度应更慢大约为0.5MM/SEC。另外，在印刷焊要注意控制操作的环境。工作的场温度控制在250C左右，温度控制在55％RH左右。印刷后的PCB尽量在半小时以内进入回流焊，防止焊膏在空气中显露过久而影响质量。

BGA的准确贴放很大程度上取决于贴片机的精确度，以及镜像识别系统的识别能力。就目前市场上各种品牌的多功能贴片机而言，能够放置BGA的贴片机其贴片的精确度达到0.001MM左右，所以在贴片精度上不会存在问题。只要BGA器件通过镜像识别，就可以准确的安放在印制线路板上。

然而有时通过镜像识别的BGA并非100％的焊球良好的器件，有可能某个焊球的Z方向上略小于其他焊球。为了保证焊接的良好性，我们的通常可以将BGA的器件厚度减去1-2MM，同时便用延里关闭真空系统约400毫秒，使BGA器件在安放时其焊球能够与焊膏充分接触。这样一来就可以减少BGA某个引脚空焊的现象。

不过，对于u BGA和CSP的器件我们不建议采用目述方法，以防止出现焊接不良的焊接现象的产生。

3. 回流焊

回流焊接是BGA装配过程中最难控制的步骤。因此获得较佳的回流风线是得到BGA良好焊接的关键所在。

★ 预热阶段 在这一段时间内使PCB均匀受热温，并刺激助焊剂活跃。一般升温的速度不要过快，防止线路弧受热过快而产生较大的变形。我们尽量升温度控制在30C/SEC以下,较理想的升温速度为20C/SEC。时间控制在60-90秒之间。

★ 浸润阶段 这一阶段助焊剂开始挥发。温度在1500C-1800C之间应保持60-120秒，以便助焊剂能够充分发挥其作用。升温的速度一般在0.3-0.50C/SEC。

★ 回流阶段 这一阶段的温度已经超过焊膏的溶点温度，焊膏溶化成液体，元器件引脚上锡。该阶段中温度在1830C以上的时间应控制在60-90秒之间。如果时间太少或过长都会造成焊接的质量问题。其中温度在210-2200C范围内的时间控制相当关键，一般控制在10-20秒为最佳。

★ 冷却阶段 这一阶段焊膏开始凝固，元器件被固定在线路板上。同样的是降温的速度也不能够过快，一般控制在40C/SEC以下，较理想的降温速度为30C/SEC。由于过快的降温速度会造成线路板产生冷变形，它会引起BGA焊接的质量问题，特别是BGA外圈引脚的虚焊。

在测量回流焊接的温度曲线时，对于BGA元件其测量点应在BGA引脚与线路板之间。BGA尽量不要用高温胶带，而采用高温焊锡焊接与热电偶相固定，以保证获得较为准确的曲线数据。

总之BGA的焊接是一门十分复杂的工艺，它还受到线路板设计，设备能力等各方面因素的影响，若只顾及某一方面是远远不够的。我们还要在实际的生产过程中不断研究和探索，努力控制影响BGA焊接的各项因素，从而使焊接能达到 到最好的效果

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