PCB部落格 - fr4 pcb和BGA同時虛焊和短路的原因

fr4 pcb製造商在生產BGA時，總是容易出現短路和空焊的情况，而且都是新材料。 一般來說，BGA焊接中同時出現空焊和短路的情况並不多，但也並非不可能。 邊緣向上翻，形成類似笑臉的曲線，而fr4板太長，回流爐的上下爐溫之間的溫差太大。 在兩相的相互作用下，電路板的邊緣向下彎曲，產生所謂的哭臉曲線。

如果哭笑曲線嚴重變形，會同時形成BGA短路和空白焊接，但當兩者同時發生時，通常很容易發生。 從下圖中可以清楚地看到，BGA的笑臉和印刷的fr4 pcb上的哭哭啼啼强烈擠壓了BGA的焊球，導致幾臺機器之間短路。 一般來說，可以考慮降低回流爐的加熱斜率，或者預熱和烘烤BGA以消除其熱應力，或者要求BGA製造商使用更高的Tg和其他方法來克服。 BGA空焊的其他可能原因包括：fr4 pcb焊盤或BGA焊球氧化。 此外，fr4印版或BGA的印刷不防潮，這可能會導致類似的問題。 焊膏過期。 焊膏印刷不足。 溫度曲線設定不良，應在空焊位置量測爐膛溫度。 此外，當溫度上升過快時，很容易引起上述哭鬧和微笑的問題。 fr4印刷電路板設計問題。 例如，焊盤中的過孔（焊盤上的通孔）會導致焊膏的减少，事實上，它也可能導致空心焊球並炸毀焊球。 枕頭效果。 當上述BGA載體板或印刷的fr 4 pcb在回流焊接過程中變形時，經常會出現這種現象。 當焊膏熔化時，BGA焊球不接觸焊膏。 當它被冷卻時，BGA載體板和fr4 pcb的變形减少，焊球回落並接觸固化的焊膏。

BGA空焊的一般分析方法如下：

1）使用顯微鏡檢查週邊的BGA錫球。 一般來說，你只能看到最外面的一排錫球。 即使你使用光纖，你也只能檢查最外面的三排，而且裡面越多，你看得越不清楚。

2）X射線檢查。 檢查短路很容易。 檢查空焊以查看電源。

3）紅色染料滲透。 這是一次破壞性測試，必須作為最後手段。 你可以看到斷裂和空焊，但你需要小心和有經驗。

4）切片。 這種方法也是一種破壞性測試，而且比染料紅測試更耗費人力。 它可以被視為對某個區域的特殊放大檢查。

fr4板多層板的背面焊接和多層板的TCT測試都會對通孔可靠性產生劣化影響。 當然，主要原因是板的Z軸的CTE遠大於銅壁的CTE。 囙此，降低板的橡膠2Z軸的CTE已成為當務之急。 然而，簡單地新增填充劑二氧化矽的比例（例如，樹脂重量比的20%）也會導致其他不良後遺症。 囙此，全面推廣Filler的量產板材還有待進一步觀察。

首先，通過峰值溫度為260â的回流進行5-9次。 其次，通孔的可靠性不應低於之前的錫鉛焊接。 從以上測試可以看出，Dicy硬化的FR-4確實未能通過無鉛焊接的强熱應力測試，而Dicy硬化FR-4有機會填補這一空白。 然而，fr4印刷電路板的制造技術得到了改進

疊片的設計、組裝器回流單元和回流曲線的優化也起著非常重要的作用。 根據空氣對空氣的長時間TCT測試結果，通孔的長期可靠性與其回流峰值溫度和回流時間之間存在密切的因果關係。 過高的回流峰值溫度和過多次確實會損壞板和通孔，但板的CTE/Z和TCT故障之間的關係尚不清楚，需要在fr4 pcb上進一步澄清。