PCBA加工厂:如何减少BGA空洞的形成？

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。那么如何可以降低BGA空洞形成？要回答这个问题，我们有必要探索一下空洞的形成原因。

BGA空洞的形成原因有多方面，如：焊点合金的晶体结构、PCB板的设计、印刷时助焊膏的沉积量、所使用的回流焊工艺等、焊球在制作过程中夹杂的空洞。下面PCBA加工厂长科顺简单分析一下。

1、SMT炉温曲线设置不当

1）表现在在升温段，温度上梯度设置过高，造成快速逸出的气体将BGA掀离焊盘；

2）升温段的持续时间不够长，当升温度结束时，本应挥发的气体还未完全逸出，这部分的气体在回流阶段继续逸出，影响助焊体系在回流阶段发挥作用。

2、SMT助焊膏溶剂搭配不当

1）在升温阶段，快速逸出的气体将BGA撑起，造成错位与隔阂；

2）在回流阶段，仍有相当数量的气体从助焊膏体系中逸出，但受限于BGA与焊盘间的狭小空间，这些挥发气体无法顺畅地通过这个空间逸出，致使其挤压熔融的焊点。

3、SMT助焊膏润湿焊盘能力不足

助焊膏对焊盘的润湿表现在它对焊盘的清洁作用。因助焊膏润湿能力不足，无法将焊盘上的氧化层去除，或去除效果不理想，而造成虚焊。

与助焊膏对焊盘的润湿能力不足相似，只不过，因焊球的合金类型不同，BGA上的氧化物的电动势也就不同，这样就要求助焊膏具备适应去除不同合金类型的氧化物的能力，若不匹配，则造成对BGA焊球的润湿能力不足，导致空洞。

4、SMT回流阶段助焊膏体系的表面张力过高

主要是所用的载体（主要是松香）选择不当，此外表面活性剂的选择也有关系。我们在实验过程中发现，某些活性剂不仅可以降低助焊膏体系的表面张力，也可显著降低熔融合金的表面张力。松香与表面活性剂的有效配合可使润湿性能充分发挥。

5、SMT助焊膏体系的不挥发物含量偏高

不挥发物含量偏高导致BGA焊球的熔化塌陷过程中BGA下沉受阻，造成不挥发物侵蚀焊点或焊点包裹不挥发物。

6、SMT载体松香的选用

相对于普通锡膏体系选用具有较高软化点的松香而言，对BGA助焊膏，由于其不需要为锡膏体系提供一个所谓的抗坍塌能力（即在锡膏印刷后直到锡膏熔化这个过程中，印刷图形完整性的保持能力），选择具有低软化点的松香具有重要的意义。

7、SMT松香的使用量

与锡膏体系不同，对BGA助焊膏而言，松香的使用是为各种活性剂提供载体的作用，使这些物质在适当的时机释放出来，发挥其作用。然而，过多的松香不仅阻碍这些物质的释放，松香本身由于其量多，当BGA焊球塌陷（即BGA焊球与其上下的焊盘发生熔焊的这个过程）时，它却会阻碍BGA焊球的塌陷，从而造成空洞。故，松香的使用量应比锡膏体系中松香的使用量低得多。

在了解了这些这些原因之后，PCBA加工厂应该尽量避免BGA空洞的形成，确保产品的质量。