PCBA電子加工中BGA空焊原因及解決方法

PCBA加工涉及到BGA類元器件時容易出現焊接缺陷，尤其是空焊現象。產生PCBA加工BGA空焊的主要原因有哪些，如何解決這些BGA空焊的PCBA產品。

BGA空焊原因分析

1.對不良板進行確認

空焊不良發生在BGA右下角。

對不良板的生產履歷進行調查，以上不良板全是FS301線所生產的板，不良發生時間為5月18～20，如下所調查數據：

2.物料檢查

• 查該機種5月17~20日生產時錫膏印刷效果檢查無U8不良，錫膏厚度為0.135 mm~0.149 mm之間，在正常范圍內（鋼網厚度為0.130 mm）,說明印刷工序控制正常；
• 對輔料投入狀況進行調查，解凍時間、上線使用時間等均符合工藝要求，并且不良沒有集中在某一LOT，說明錫膏投入使用狀況正常；
• 查該機種異常時間段北橋BGA物料使用狀況，雖然不良主要集中在LOT NO：P609.00，但也無法確認是否為物料不良。

3.設備檢查

• 對不良板實物及當天生產品質報表進行確認，該位置（U8）無位移不良，說明機器貼裝正常。
• 查該機種5月16~20日生產時爐溫狀況：中心最高溫度為237.1 ℃在標準控制范圍內（BGA中心溫度為：235 ℃～240 ℃之間），說明回流爐工序控制正常。

4.對不良板進行解析

• 通過萬用表測試確定空焊不良點為：右下角最后一排倒數第二個點，通過X－ RAY對不良點進行測試確認：該位置焊點大小、顏色深淺與其他焊點一致，無顏色變淡、無焊點拖著個淡灰色的陰影，說明該位置焊接良好，無空焊不良；
• 將不良元件拆下后，對此位置的PCB焊點進行確認：該位置上錫浸潤性良好，無少錫、異物等不良現象，并且該焊點上錫飽滿、表面有光澤無氧化現象，說明該位置焊接良好，無空焊不良；
• 對元件不良位置的焊點進行確認：不良位置的錫球有剝離脫落現象，BGA焊點位置無殘錫、表面平整光滑，并且焊點表面有受污染輕微發黃現象，說明空焊不良發生在BGA錫球與BGA本體連接處。

5.對不良板進行破壞性試驗

• 取一片不良板通過外力強行將該位置的元件剝離，剝離后對不良位置的焊點進行確認：不良位置上錫球與PCB焊盤焊接良好，無少錫、假焊現象；
• 對取下的BGA焊點進行確認： (BGA本體上的)不良點位置的錫球被完全剝離，并且BGA焊點位的置表面有輕微發黑受污染現象，說明不良發生在BGA錫球與BGA本體連接處，初步判定為：BGA在植球過程受污染導致BGA錫球焊接強度不夠，在過回流爐焊接過程中受表面張力的作用導致BGA錫球被剝離脫落。

6.對制程條件進行確認，此機種為混合制程：有鉛制程，無鉛物料（北橋BGA）

導致PCBA加工中BGA北橋空焊不良原因為：BGA物料異常， BGA在植球過程中焊盤受污染，導致該元件的錫球焊接強度不夠，在過爐二次焊接過程中錫球脫離造成。

PCBA加工BGA空焊解決辦法

根據以上不良現象，現對FS402線生產的機種進行更改爐溫試驗，其更改內容：北橋中心溫度由237.1度提高到240度，延長回流爐焊接時間（大于220度時間）：由85S更改為90S，通過更改爐溫設定、提高焊接能力來改善（因BGA物料異常造成的空焊）不良；

更改爐溫，物料不變不良率由1.0%下降到0.62%，不良有所下降，但不能完全杜絕；更換不同LOT NO的物料試驗跟進，更換(LOT P712.00)物料后生產1500PCS，無不良。