大家好，我是韦本，你们的网站小编。今天要和大家一起来揭秘一下BGA、CSP封装中的球窝缺陷。随着电子装联工艺的不断发展，封装器件向着密间距、微型化的方向迈进，无铅制程的广泛应用也给焊接过程带来了新的挑战。球窝缺陷作为一种特有的缺陷形态，常出现在BGA、CSP器件的回流焊接中，给产品的性能和可靠性带来一定的风险。那么，让我们一起来了解一下球窝缺陷的机理和应对措施吧！

随着BGA、CSP封装器件向密间距、微型化的方向发展，无铅制程的广泛应用给电子装联工艺带来了新的挑战。球窝（Pillow-head Effect）缺陷是BGA、CSP类器件回流焊接中特有的一种缺陷形态。如图所示，焊料球和焊锡之间没有完全熔合，而是像枕头一样放在一个窝里或一个堆上。这种缺陷经常发生在BGA、CSP器件的回流焊接中，在无铅制程中更为突出。


图1.球窝现象

球窝缺陷不易被检测出来，因为焊料球和焊锡之间往往有部分连接。所以电路可能能够通过功能测试、光学检查和ICT测试。但是，由于焊料之间没有真正熔混，焊点不牢固，可能会在后续的工艺或使用过程中导致失效。例如，在焊接工艺之后，存在球窝缺陷的PCBA可能会在后续的组装工艺、运输过程中因为热胀冷缩或者在现场经受长时间的电流负荷而失效。因此，球窝缺陷的危害性是极大的。



球窝产生的机理

1.锡膏或焊料球的可焊性不良。

2.锡膏印刷和贴片精度影响。如果锡膏印刷不均匀或不准确，或者贴片位置偏移，会导致焊料球和焊锡之间的接触不良，从而形成球窝。

3.BGA焊球的共面性不好。如果BGA封装器件的焊球高度不一致，会导致部分焊点受力不均匀，从而造成翘曲或断裂。

4.芯片翘曲或芯片温度不均匀，存在温差。如果芯片在回流焊接过程中受热不均匀，或者在回流焊接前后发生翘曲，都会导致芯片与PCB基材之间的热膨胀系数不匹配，从而产生应力和变形。这会使得部分焊点失去接触或分离，形成球窝。



抑制球窝现象的措施

1.优化回流温度曲线，保证锡膏能够完全液化并与焊料球充分熔合。

2.选用合适的锡膏：采用抗热坍塌能力强，去CuO(Cu2O)、SnO(SnO2)效果良好的锡膏。

3.改善热风回流的均热能力，最好采用“热风+红外”复合加热方式，能有效改善封装体上温度的均匀性。

4.加强对回流炉排气系统的监控，确保排气管道顺畅有效。

结语：球窝缺陷在焊接过程中不易被检测出来，但其危害性是极大的。为了解决球窝缺陷带来的问题，我们可以通过优化回流温度曲线、选择合适的锡膏、改善热风回流的均热能力以及加强对回流炉排气系统的监控等措施来抑制球窝现象的发生。在处理BGA、CSP封装过程中，大家一定要时刻关注球窝缺陷的防范和解决，以确保产品的质量和可靠性。让我们共同努力，为电子装联行业的发展贡献一份力量！

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