原创 BGA器件及返修技巧

BGA返修台

随着SMD的发展，由于BGA具有很多优势，因此在目前电子工业中已被广泛应用。BGA的封装形式有多种：塑料封装（PBGA）、陶瓷封装（CBGA） 、陶瓷柱状封装（CCBGA）、载带封装（TBGA）、微型BGA或CSP(μBGA)、超级BGA（SBGA带散热金属外壳，球栅阵列达1500个以上）。 

BGA的优点 

1. 相对QFP封装器件，I/O间距大、体积小，由于球栅阵列的特点45mm×45mm的面积可排列1000以上的锡球。 

2. 有很好的电器特性，由于引线短，导线的自感和导线之间的互感很低，频率特性好。 

3. 封装可靠性高，焊点缺陷率低，焊点牢固。 

4. 允许贴片误差大（≥50%），回流焊接时。焊点之间的张力产生良好的自定位效应。 

5. 焊接水平面一致性容易保证，锡球融化后可以自动补偿芯片载体与PCB之间的平面误差。 

BGA的缺点 

1. 器件价格高，有些SBGA价格每个达2万元左右。 

2. 对焊接温度(回流曲线)的要求求严格，需要反复验证。 

3. 对潮气敏感，散装器件不易保存。 

4. 不易检验，普通的光学检验只能检验是否粘连，无法检验焊接效果。目前比较有效的检验方法是“倾斜式”X射线检验，但检测设备昂贵。 

5. 出现不良不易返修。 

注：随着工艺的提高，以上问题已得到改善。

BGA焊接不良的检测方法 

1. 万用表测量； 

2. 光学或X射线检测； 

3. 电气测试。

BGA焊接不良与分析 

一、BGA焊接点的短路（又称粘连）: 

1. 焊膏印刷不良（过厚），贴片后锡膏与锡膏之间粘连造成回流焊接后焊点短路。 

2. 贴片严重偏移＞50%以上或贴片后手工调整。

解决措施： 

1. 焊膏印刷操作员逐块检查严格控制印刷质量。 

2. 调整贴片坐标。如出现50%以上的偏移需用真空笔吸下重新贴片，禁止手工调整。

二、BGA焊接点的虚焊： 

1. 锡膏印量不足或焊盘漏印。 

2. 回流焊接温度（曲线）设定不当。

解决措施： 

1. 焊膏印刷操作员逐块检查严格控制印刷质量。 

2. 使用测温板制定符合工艺的回流参数。

BGA的维修方法

一、BGA焊接点的短路的维修步骤与方法： 

BGA检测-----BGA拆除-----焊盘清洁、清理-----锡膏或助焊膏的涂覆-----BGA贴片-----BGA焊接------BGA检验

1. BGA拆除 

为了防止维修时PCB局部变形或器件因吸潮而引起的器件炸裂，对返修工作站的性能有如下要求,小心取出已植完球的BGA检查是否有缺陷，如有缺陷有针对性修整，合格后回收多余锡球。 

4. 锡球焊接： 

将植完球的BGA放在工装上（工装可用铝板见下图），调出翻修工作站已设定好的程序进行焊接（如下图），也可放入回流焊进行焊接。 

总结 

经大量测试结果证明，测试中BGA电气性能不良99%以上是由于生产加工中造成的，这些不良主要表现在焊接点的短路和焊接点的虚焊。这些缺陷都是可以通过返修后重新达到产品性能的。所以BGA的返修有着重要意义。但BGA的返修难度大，翻修要求高，返修工艺复杂，涉及工艺多，翻修非常讲究经验与技巧。整个过程中任何疏漏都可能是翻修失败，所以BGA返修要求：精雕细琢。

文章来源：鼎华科技BGA返修台www.dh-bga.com.cn