clPC《电子电路与贴装~2003年第3、4期鹤锺避一篮～霉，嚣■茎■●=■■●=●■■●⋯三===：藏吼0笔霉一_皿≯邱』⋯海⋯7母霞层一曼方—力1⋯芳万陆l⋯缨婪●¨目■5撼》0qs0_■■_■’0---●__一-_____一_■_■■‘畔■，0‘0■·_l__一⋯‘i■■●■■■0■-⋯．．●●．●●●●．‘．●●．●●．．●●●摘要：本文主要介绍了印制板焊盘设计对BGA焊接质量的影响，深入探讨了塑封BGA的焊接工艺方法，并结合工作实际进行了BGA器件修复的研究。关键词：BGA焊接植球温度曲线·‘‘·-．，m··‘’’‘’·。·-．__I．．_．．·-．|．．_·l、引言B、过孔在焊盘中心，焊盘直径‘l'=O．635mm，过孔直径‘l'=O．4mm，作对比用。随着人们对电子产品小型化、多功能、可靠性C、过孔设计在焊盘外，焊盘直径‘l'=O．635mm，的要求越来越高，BGA(BallGridArray)形式的表过孔直径‘l'=O．4mm。面贴装器件的使用也越来越多。因为与相同引出端D、过孔与焊盘外切，焊盘直径‘l'=O．635mm，过的QFP器件相比，BGA占用的面积要少，而引端之孔直径‘l'=O．4mm。间的间距相对较大，便于设计布线和贴装焊接本试验中我们为了等效地做出试验结果，特别BGA四种焊接的疵点率明显降低。BGA的封装形选用专用的模拟BGA器件(DummyComponems)，它式有多种，主要区别在于封装材料与结构的不同，在外型尺寸及制作材料方面均和通常使用的BGA如采用塑料封装的称为塑封BGA(PBGA)芯片连接相同，并特有专用于判断通断的测试线路。采用该在多层陶瓷载体上的称为陶瓷BSA(CBGA)。载体测试样板焊接时，若所选的测试点A、B、C、D为通为铜／聚酰亚胺／铜双金属带的BGA又称为带BGA路，则表明与之相关的BGA焊点焊接可靠，若出现(TBGA)，但常见的以PBGA为多。无论何种BGA，不通，则与之有关的焊点中至少有一点未焊接好。它们的共同特点是：引出端呈面状分布在封装体下根据所选的BGA器件内部连接线路，设计制作完方，这种特有结构对PCB的焊盘设计和焊接工艺成PCB测试样板(如图1)。及BGA器件本身的维修提出了新的课题，本文将按照典型工艺贴装焊接后，进行电路通断测以PBGA为例就上述问题进行探讨和研究。试，取得的试验结果见表1。2、BGA的焊盘设计表1、BGA测试板试验结果BGA器件具有焊点多、占用印制板面积小的PCB批号ABCD特点，它的每个焊点均为器件的输入／输出端，通常采用过线与过孔的形式实现与外围电路的互连。1不通通通通若采用过线的方式，显然是方便的，但也带来布线2不通不通通通密度大，占用PCB面积大等缺点。那么选择何种过孔方式，才能实现合理可靠的布线呢?本着使BGA试验表明：占用PCB面积小，并能实现可靠的焊接效果的目如果将过孔设计在焊盘上或与焊盘内切，在焊接过程中，焊膏熔融后会漏下填塞过孔，造成焊盘的，我们设计了下列四个方案：上焊料量不足，出现开路。而将过孔设计在焊盘外，A、过孔在焊盘上，但与焊盘内切，此时焊盘直焊接质量良好。径‘l'=O．635mm，过孔直径‘l'=O．4mm。通常过孔在我们建议：实现BGA焊盘与外围电路相连宜焊盘上会引起焊锡漏走，造成焊盘上锡量不足，现采用过孔的形式，该过孔可设计在BGA两相临的将过孔设计在焊盘边缘，以判别焊锡流淌的情况及焊盘之间或相切处，且与BGA焊盘之间要用阻焊对电路连接的影响。油墨隔开。·74·邯口中国电子学会生产技术分会协助出版clPC《电子电路与贴装)2003年第3、4期在试验中，我们还注意到部分警试验板的B测黧试点也是通路，这也提示我们，当过孔直径小到一定尺寸后，由于熔融焊料的表面张力，焊料反而漏不下去了。随着PC：B微孔技术的出现，直接将过孔做在PCB上也是可能的。÷矗醣0张爹霹鸯拣癣_l：：：：．．1_’lll_jl___∞，-_-ll：_l。=图3、热风再流炉结构示意图该炉子的特点是仅有多孔的上加热器，而在各温区的底部设有高速风扇，由于风扇的高速运转，强迫热风在各温区内上下循环，这是典型的强制热风再流炉的结构。经过反复调试，包括将再流焊的时间延长至6分多钟，仍无洁消除BGA与其他元器件再流曲线之间的明显差异，参见图4。再流曲线中峰值温度较低的是BGA焊盘处焊点温度，实测值为21I~C，较高的则是印制板上空挡处实测温---蕊：j度为234~C。虽然该炉子具有热风对流并经历了较辫l1．I。ll1．0囊乏童≯0—00一i长的再流时间，但