众所周知,在焊接大平面和低托脚高度元件时会有空洞形成,如QFN 元件。这类元件的使用正在越来越多,为了满足IPC 标准,空洞形成使许多PCB电路板设计师、PCBA焊接EMS代工厂商和质量控制人员都倍感头痛。BGA空洞会引起电流密集效应,降低焊点的机械强度。因此,从可靠性角度考虑,应减少或降低空洞。那么,如何降低BGA空洞?要回答这个问题,我们有必要探索一下空洞的形成原因。
IC芯片焊接不同程度的空洞
一般而言,BGA或CSP等球脚焊点的空洞,要比其他SMT来的更多。不管是熔焊还是波焊,无论是有铅或为无铅,冶却后的焊点中都难免会存在着一些空洞,只不过当其所占体积比例不大(从截面上观察),或尚未出现在焊点关键介面,可视为正常状况。一般用即时性X光设备,皆可隐约看到空洞的分佈。焊点内发生空洞的主要成因,就是残存有机物高温裂解后的气泡无法及时逸出,以及吸入水气所致,其中最主要的来源就是助焊剂陷入,又经强热裂解所形成。
BAG或CSP的球脚中经常会发生大小空洞,大号空洞甚至还会将球体向四周挤出,对于CSP的近距离焊接尤为不安全。
BGA球脚的正常完工情形,即使在全无空洞下,加速老化之可靠度情况下亦会发生龟裂。中图为空洞强度不足造成的破裂。右图说明BGA垫内盲孔所形成的球脚空洞。
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