如何提升BGA焊接質量一直是深圳fpc廠SMT工程師持續(xù)追求的質量改善目標之一，特別是針對細間球距(fine pitch)的BGA零件，一般我們對BGA的球距在0.8mm以下就會稱其為細間距（有時各家定義會有點小差異）。

  BGA之所以難焊是因為其焊點全都集中在其本體的下方，焊接后難以用目視或AOI (Auto Optical Inspector)影像檢測儀器來檢查其焊接后的質量，有時候既使使用X-Ray也難以判斷其是否有空焊或假焊現(xiàn)象。（某些可以旋轉角度的X-Ray或是5DX有機會可以檢查BGA的空焊問題，但這類X-Ray檢查機所費不貲，似乎還沒達到隨線檢查量產(chǎn)的經(jīng)濟規(guī)模。

成品PCB模塊

  經(jīng)驗告訴我們，BGA焊接后最主要的質量問題幾乎都集中在HIP (Head-In-Pillow，枕頭效應，雙球效應)。 這是因電路板(PCB)流經(jīng)Reflow的回焊高溫區(qū)時容易造成PCB板材及BGA本體變形，在錫膏及BGA錫球熔融成液態(tài)時互相分離沒有接觸在一起，等電路板溫度開始下降并低于焊錫的熔點后，PCB及BGA本體的變形量也漸漸變小，可是錫膏及錫球已經(jīng)凝結變回固態(tài)，以致形成雙球重迭的假焊現(xiàn)象，這就是有名的HIP。

  而90%以上的HIP大多出現(xiàn)在BGA的最外排錫球或其四個角落區(qū)域，這是因為BGA封裝對角線的距離最長，相對的變形也就最嚴重，變形量第二嚴重的地方則是BGA最外排的錫球。

  根據(jù)以上的經(jīng)驗，以及許多SMT前輩們做過的實驗顯示，增加BGA的焊錫量可以有效降低這類因為溫度造成板材變形所造成的HIP問題。 可是要小心錫膏量如果增加太多反而會造成焊接短路的問題，不可不慎。

  所以下面就所選擇的方法是局部增加BGA的錫膏量而不是全部的錫球焊墊都增加錫量。

  改變BGA的錫膏量可以從鋼板(Stencil)來下手，基本原則就是讓BGA最外一排或四個角落的錫球錫膏印刷量，比剩余的其他錫球的錫膏量來得多，可是又不能多太多，這樣才可以在PCB與BGA本體變形時還保有足夠的錫膏與BGA底下的錫球接觸到。

  當BGA錫球大于0.4mm：將BGA外圍四個面的錫球錫膏印刷量增加，把鋼板開成正方形與原來錫球圓焊墊形成一個內接圓，其他的錫球焊墊維持原來的量。

  當BGA錫球小于0.4mm：BGA 外圍四個面的錫球錫膏印刷維持不變，但是其他內圍的錫球則減少錫膏量，將鋼板開成正方形與原來錫球圓焊墊形成一個外接圓。

  如此一來，不論是那種尺寸的BGA，其最外圍一圈錫球的錫膏量都會比內圈的錫膏量多出16.7%左右，用來確保PCB與BGA本體流經(jīng)高溫變形時還有足夠的錫膏可以保持與BGA底下的錫球互相接觸。

  下面的圖片為BGA錫球尺寸小于0.4mm，采用降低BGA內圍襲球的錫膏量所得到X-Ray，稍微留意一下可以發(fā)現(xiàn)最外圈的錫量(圓的直徑)比其他內圍的錫球上的錫量來得多一點點。 也就是外圈的黑色圓形直徑比內圈的圓形來得大一點點。

  經(jīng)過深圳fpc廠的分析，我們應該明白不是單純的增加錫膏量可以改善PCB或者FPC的BGA焊接不良問題的，而是應注重應在需要增加錫膏的局部增加錫膏，并注意增加錫膏的量，才能有效改善PCB/FPC的焊接不良問題。