文章來源：SMT工程師之家

以下是關(guān)于 SMT 回流焊出現(xiàn) BGA 空焊的原因和解決方法：

1.焊盤設(shè)計(jì)問題：

- 焊盤尺寸過?。汉副P尺寸過小可能導(dǎo)致錫膏量不足，無法形成良好的焊點(diǎn)。確保焊盤尺寸與 BGA 引腳直徑相匹配。

- 焊盤形狀不合適：焊盤形狀應(yīng)與 BGA 引腳形狀相匹配，以提供良好的接觸面積。例如，圓形或方形焊盤可能更適合某些 BGA 封裝。

- 焊盤布局不合理：焊盤之間的間距應(yīng)足夠大，以避免錫膏在回流焊過程中相互干擾。同時(shí)，焊盤與 PCB 邊緣的距離也應(yīng)適當(dāng)，以防止焊點(diǎn)受到機(jī)械應(yīng)力的影響。

2. 錫膏印刷問題：

- 錫膏印刷不均勻：錫膏印刷機(jī)的參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、刮刀磨損或錫膏質(zhì)量問題可能導(dǎo)致錫膏印刷不均勻。這可能導(dǎo)致某些區(qū)域的錫膏量不足，從而引起空焊。檢查和調(diào)整錫膏印刷機(jī)的參數(shù)，定期更換刮刀，并使用質(zhì)量可靠的錫膏。

- 錫膏量過少或過多：錫膏量過少可能導(dǎo)致焊點(diǎn)不完整，而錫膏量過多可能導(dǎo)致焊點(diǎn)橋接或短路。根據(jù) BGA 引腳的尺寸和密度，調(diào)整錫膏印刷的厚度和覆蓋范圍。

- 錫膏脫模不良：錫膏脫模不良可能導(dǎo)致錫膏殘留或錫膏在焊盤上的分布不均勻。確保印刷電路板的表面清潔，使用適當(dāng)?shù)拿撃z查和調(diào)整錫膏印刷機(jī)的脫模參數(shù)。

3. 回流焊溫度曲線：

- 預(yù)熱不足：預(yù)熱階段的目的是使 PCB 和元件達(dá)到適當(dāng)?shù)臏囟?，以減少熱沖擊并激活助焊劑。如果預(yù)熱不足，可能導(dǎo)致錫膏無法充分熔化和潤濕焊點(diǎn)，從而引起空焊。檢查和優(yōu)化回流焊溫度曲線，確保足夠的預(yù)熱時(shí)間和溫度。

- 焊接溫度不足或過高：焊接溫度應(yīng)根據(jù)錫膏的特性和 BGA 封裝的要求進(jìn)行設(shè)置。溫度過低可能導(dǎo)致錫膏不完全熔化，而溫度過高可能導(dǎo)致錫膏氧化或焊點(diǎn)損壞。使用溫度測試儀測量回流焊過程中的溫度，并根據(jù)需要調(diào)整溫度曲線。

- 冷卻速度不當(dāng)：冷卻速度過快或過慢都可能影響焊點(diǎn)的質(zhì)量。過快的冷卻可能導(dǎo)致焊點(diǎn)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，而過慢的冷卻可能導(dǎo)致焊點(diǎn)結(jié)晶不完整。根據(jù)錫膏的特性和 PCB 的材料，調(diào)整冷卻速度。

4. BGA 錫球氧化：

- BGA 引腳表面氧化會降低錫膏與引腳的潤濕性能，導(dǎo)致空焊。在焊接前，確保 BGA 引腳干凈、無氧化?？梢允褂眠m當(dāng)?shù)那逑捶椒ɑ蚴褂每寡趸瘎﹣硖幚硪_。

- 存儲條件不當(dāng)：BGA 元件應(yīng)存儲在干燥、密封的環(huán)境中，以防止引腳氧化。遵循元件供應(yīng)商的存儲建議，并在使用前檢查引腳的狀況。

5. 元件放置問題：

- BGA 元件放置不準(zhǔn)確或偏移可能導(dǎo)致引腳與焊盤之間的接觸不良，從而引起空焊。使用高精度的貼片機(jī)和適當(dāng)?shù)馁N裝工具，確保元件準(zhǔn)確放置在焊盤上。

- 元件壓力不足：在回流焊過程中，BGA 元件應(yīng)受到適當(dāng)?shù)膲毫?，以確保引腳與焊盤之間的良好接觸。檢查貼片機(jī)的壓力設(shè)置，并確保元件在焊接過程中保持穩(wěn)定。

6. 焊接材料問題：

- 錫膏質(zhì)量問題：使用質(zhì)量可靠的錫膏，確保其具有良好的潤濕性能和穩(wěn)定性。檢查錫膏的保質(zhì)期和存儲條件，并避免使用過期或受損的錫膏。

- 助焊劑活性不足：助焊劑的作用是去除焊點(diǎn)表面的氧化物，并促進(jìn)錫膏的潤濕。如果助焊劑活性不足，可能導(dǎo)致焊接不良。選擇適合的助焊劑，并按照供應(yīng)商的建議使用。

7. 其他因素：

- 電路板變形：電路板在回流焊過程中發(fā)生變形，可能導(dǎo)致焊點(diǎn)的應(yīng)力集中，從而引起空焊。

- 環(huán)境因素：如濕度、灰塵等環(huán)境因素可能會影響錫膏的性能和焊接質(zhì)量，進(jìn)而導(dǎo)致空焊。

二、改善措施

1. 焊盤設(shè)計(jì)優(yōu)化：

- 根據(jù) BGA 引腳尺寸和密度，設(shè)計(jì)合適的焊盤尺寸和形狀。

- 合理布局焊盤，確保焊盤之間的距離適當(dāng)，避免錫膏相互干擾。

- 采用防焊盤設(shè)計(jì)，減少錫膏在焊盤周圍的殘留。

2. 錫膏印刷控制：

- 調(diào)整錫膏印刷機(jī)的參數(shù)，確保印刷的錫膏量均勻且充足。

- 定期檢查和維護(hù)錫膏印刷機(jī)，確保其正常運(yùn)行。

- 使用合適的錫膏脫模劑，改善錫膏脫模性能。

3. 回流焊溫度曲線優(yōu)化：

- 根據(jù)錫膏的特性和 BGA 封裝的要求，優(yōu)化回流焊溫度曲線。

- 確保預(yù)熱充分，使錫膏中的溶劑充分揮發(fā)。

- 控制焊接溫度在合適的范圍內(nèi)，避免過高或過低。

- 調(diào)整冷卻速度，使焊點(diǎn)結(jié)晶均勻。

4. BGA 引腳處理：

- 在焊接前，檢查 BGA 引腳的狀況，如有氧化應(yīng)進(jìn)行清洗或更換。

- 注意 BGA 元件的存儲和運(yùn)輸條件，避免引腳氧化和變形。

5. 元件放置控制：

- 使用高精度的貼片機(jī)，確保 BGA 元件的放置精度。

- 調(diào)整貼片機(jī)的放置壓力，確保引腳與焊盤之間的良好接觸。

6. 電路板質(zhì)量控制：

- 確保電路板的平整度，避免在回流焊過程中發(fā)生變形。

- 控制電路板的存儲和使用環(huán)境，減少環(huán)境因素對焊接質(zhì)量的影響。

7. 質(zhì)量檢測和監(jiān)控：

- 進(jìn)行目視檢查和 X 射線檢測等方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)空焊問題。

- 建立質(zhì)量監(jiān)控體系，對焊接過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。

8. 人員培訓(xùn)和管理：

- 加強(qiáng)操作人員的培訓(xùn)，提高其對 SMT 工藝的理解和操作技能。

- 建立嚴(yán)格的工藝管理制度，確保工藝的穩(wěn)定性和一致性。

需要注意的是，具體的改善措施應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。同時(shí)，為了確保焊接質(zhì)量，還需要持續(xù)監(jiān)控和改進(jìn)工藝，以適應(yīng)不同的生產(chǎn)需求和條件。此外，在實(shí)際生產(chǎn)中，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1. 定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

2. 嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，確保使用的錫膏、BGA 元件等符合要求。

3. 建立完善的質(zhì)量管理體系，加強(qiáng)對生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理。

4. 不斷改進(jìn)和優(yōu)化工藝，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

通過以上措施的綜合實(shí)施，可以有效地減少 SMT 回流焊出現(xiàn) BGA 空焊的問題，提高焊接質(zhì)量和產(chǎn)品的可靠性。