由于BGA（球栅阵列）焊球隐藏在主体下方，因此很难检查其性能。到目前为止，已经应用了自动X射线检查来帮助暴露BGA焊球的缺陷，包括空隙，移位，桥接，冷焊等。一旦发现缺陷，就必须进行返工。但是，返工总是要花很多钱，这绝对不是OEM所要求的。因此，最重要的是通过有效地阻止焊料缺陷的产生来保证BGA焊料球的质量。因此，本文将讨论SMT贴片过程中要捕获的关键元素。
BGA焊接机制
当将焊料加热到其熔点以上的温度时，在助焊剂的作用下清洁焊盘铜表面的氧化层。 同时，焊料中的铜表面和金属颗粒都可以充分活化。 熔化的焊料会被焊盘表面弄湿，焊盘表面会被助焊剂清洗并引起化学扩散反应。 并且，IMC（金属间化合物）最终直接在焊料和焊盘的表面上生成。
如何在SMT组装过程中将BGA完美焊接到PCB上
SMT组装主要包括以下步骤：
•锡膏印刷；
•SPI（焊膏检查）（可选）；
•芯片安装；
•回流焊；
•AOI（自动光学检查）；
•AXI（可选）；
•返工（可选）。
为了在SMT工艺中优化BGA焊接，应在焊接过程之前和之中采取必要措施。 因此，将从两个方面进行讨论：焊接之前和焊接期间。
焊接前，
A.PCB板准备
首先，应选择适当的表面光洁度以符合项目或产品要求。有几种表面处理可用，您应该清楚地了解表面处理的介绍和比较。某些产品要求符合ROHS要求，且无铅表面光洁度可采用无铅HASL，无铅ENIG或无铅OSP。
其次，应妥善保存和使用PCB。多氯联苯应真空包装，容器应包括防潮袋和防潮指示卡。该指示器卡能够方便且经济地检查湿度是否在控制范围内。可以看到卡片上的颜色说明袋子内的湿度和干燥剂的作用。一旦袋子内的湿度超过或等于指示值，相应的圆圈将变为粉红色。
- PCB应该被烘烤和/或清洗。可以在PCB上进行烘烤，以防止潮气导致焊接缺陷。可以在110±10℃的温度下烘烤两个小时。另外，在PCB移动和存储过程中，PCB表面可能会被灰尘覆盖。因此，贴组装前彻底清洁PCB非常重要。广州俱进科技一般使用超声波清洗器用于贴装的PCB，以确保它们完全干净。结果，可以极大地确保板的可靠性。
B. BGA准备
作为一种对水分敏感的成分，BGA必须存储在恒温和干燥的环境中。操作人员应在整个过程中遵守严格的操作，以防止组件受到影响。一般而言，BGA组件应存储在湿度克星柜中，温度范围为20到25℃，湿度大约为10％。而且，最好依靠氮。
BGA组件需要在焊接前进行烘烤，并且焊接温度不应超过125℃，因为太高的温度可能会导致金相结构发生变化。当组件进入回流焊接阶段时，更容易引起焊球与组件封装之间的分离，从而降低SMT焊接质量。如果烘烤温度太低，将难以消除水分。因此，建议在组装SMT之前先烘烤组件，以便及时消除BGA内部的水分。此外，BGA的耐热性也可以提高。此外，BGA在烘烤后和进入SMT组装线之前应冷却半小时。
焊接期间
实际上，控制回流焊接并不容易，因此对于获得最佳的回流温度曲线以实现BGA组件的高性能至关重要。
A.预热区
预热阶段会在PCB上保持恒定的温度上升，并激活待激活的助焊剂。一般而言，应将升温控制在恒定速度，以防止PCB因快速加热而变形。理想的温升应控制在3℃/ s以下，理想的温升为2℃/ s。时间跨度应控制在60到90秒之间。
B.保温区
热浸区看到助焊剂的挥发。温度应在150℃至180℃的范围内保持60至120秒，以使助焊剂完全挥发。升温速度一般为0.3〜0.5℃/ s。
C.回流区
回流区域的温度将在该区域内通过锡膏熔化成液体的熔化温度。在此阶段，应将183℃以上的温度保持60至90秒。时间太短或时间太长都可能导致焊接质量问题。因此，将时间跨度控制在220±10℃极为重要。通常，时间应控制在10到20秒的范围内。
D.冷却区
在冷却区，焊锡膏开始固化并牢固地固定在PCB上。此外，应将温度降低控制得不太高，通常低于4℃/ s。理想的降温速度为3℃/ s。温度过高降低会导致PCB变形，从而大大降低BGA焊接质量。
只要满足上述要求，BGA组件将以高质量焊接到PCB上。 广州俱进科技专业从事一站式PCB组装，我们可以处理的BGA最小间距为0.35mm。此外，还进行了严格的检查以确保产品的性能和可靠性，包括AOI和AXI。
