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1、BGA枕头效应,随着无铅化（Pb-free）和消费电子设备的微型化（miniaturization），电子组装加工过程中出现越来越多的“枕头效应”(Head-in-Pillow)，也可以叫做“枕头现象”,概述,枕头效应实物图,用来描述电路板的BGA零件在回焊(Reflow)的高温过程中，BGA载板或是电路板因为受不了高温而发生板弯、板翘(warpage)或是其他原因变形，使得BGA的锡球(ball)与印刷在电路板上的锡膏分离，当电路板经过高温回焊区后温度渐渐下降冷却，这时IC载板与电路板的变形量也慢慢回复到变形前的状况(有时候会回不去)，但这时的温度早已低于锡球与锡膏的熔锡温度了，也就是说锡球
2、与锡膏早就已经从熔融状态再度凝结回固态。当BGA的载板与电路板的翘曲慢慢恢复回到变形前的形状时，已经变回固态的锡球与锡膏才又再次互相接触，于是便形成类似一颗头靠在枕头上的虚焊或假焊的焊接形状。,枕头效应(HIP),枕头效应虽然是在回流焊期间所发生的，但其真正形成枕头效应的原因则可以追溯到材料不良，而在电路板组装工厂端则可以追溯到锡膏的印刷，贴件/贴片的准确度及回焊炉的温度设定等。,发生HIP(Head-In-Pillow)的可能原因,BGA封装(Package),如果同一个BGA的封装有大小不一的焊球(solder ball)存在，较小的锡球就容易出现枕头效应的缺点。另外BGA封装的载板耐温不
3、足时也容易在回流焊的时候发生载板翘曲变形的问题，进而形成枕头效应。,锡膏印刷(Solder paste printing),锡膏印刷于焊垫上面的锡膏量多寡不一，或是电路板上有所谓的导通孔在垫(Vias-in-pad)，就会造成锡膏无法接触到焊球的可能性，并形成枕头效应。,另外如果锡膏印刷偏离电路板的焊垫太远、错位，这通常发生在多拼板的时候，当锡膏熔融时将无法提供足够的焊锡形成桥接，就会有机会造成枕头效应。,贴片机的精度不足(Pick&Place),贴片机如果精度不足或是置件时XY位置及角度没有调好，也会发生BGA的焊球与焊垫错位的问题。,另外，贴片机放置IC零件于电路板上时都会稍微下压一定的Z
4、轴距离，以确保BGA的焊球与电路板焊垫上的锡膏有效接触，这样在经过回流焊时才能确保BGA焊球完美的焊接在电路板的焊垫。如果这个Z轴下压的力量或形成不足，也有机会让部份焊球无法接触到锡膏，而造成HIP的机会。,回流焊过程,回流焊前,回流焊中,回流焊后,回流焊温度(Reflow profile),当回流焊(reflow)的温度或升温速度没有设好时，就容易发生没有融锡或是发生电路板及BGA载板板弯或板翘等问题，这些都会形成HIP。,被氧化,正常,BGA在IC封装厂完成后都会使用探针来接触焊球作功能测试，如果探针的洁净渡没有处理的很好，有机会将污染物沾污于BGA的焊球而形成焊接不良。其次，如果BGA封
5、装未被妥善存放于温湿度管控的环境内，也很有机会让焊球氧化至影响焊锡的接合性。,焊球氧化(Solder ball Oxidization),BGA检测，能够清晰看清PCB内焊盘位置以及焊球内气泡的分布、比例；检测结果直接显示在屏幕上，并且可以输出到Excel表里，方便复查和备案；,善思x-ray设备BGA检测,Multiple Bridging 多处桥接,Bridging 桥接,可能原因：焊膏太多，或者钢网底部没有彻底清洁解决方法：检查印刷机,Bridging BGA桥接,印刷过程,Cold Solder 冷焊,Solder Ball is not round,可能原因：没有达到融化温度解决方法：检查回流炉设置的炉温曲线,Cold Solder BGA冷焊,回流炉,Solder Voids 焊球空洞,可能原因：空洞气泡在无铅焊接中很常见，难以杜绝，往往发生焊接时的回流环节。如果空洞的面积超过单个球体面积的25%，此焊点将会变的非常脆弱。,BGA Voids BGA空洞,空洞的检查,BGA 开路,可能原因：锡膏印刷环节有误，焊锡有缺失解决方法：检查印刷机相关设置及钢网的清洁情况,BGA Open BGA 开路,开路检查,谢谢观看,
