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Via in pad 盘上孔导致的空洞
| 阻焊膜限定（SMD）连接盘引起的裂纹 | |
阻焊膜在连接盘上侵入过多 | |
这种情况在焊球中产生应力，在温度变化期间裂纹会扩张。 | |
SMD 连接盘有三个主要缺点：
• 连接盘正面润湿面积小
• 连接盘尺寸精度差
• 可靠性降低，为焊点早期失效的起源
阻焊膜限定（SMD）BGA 焊点失效 | |
裂纹起始于阻焊膜尖角处的焊料，这种情况是由于焊球内的应力引发的裂纹扩张。 | |
始终只用 NSMD（金属限定）连接盘来设计产品印制板，除非需要用 SMD 连接盘来减少焊盘坑裂的发生。 图注：裂纹起始于焊料并最终向下扩张并穿过金属间化合物层。阻焊膜下的镀镍层也是明显的。 |
无散热块的 BGA 焊球形状，500μm 的间隙高度 | |
BGA 重量不造成焊球过度塌陷。 这是目标条件，并且作为其它 BGA 或同一 BGA 上其它焊球的评估量度指标。 | |
咨询封装供应商以确认垫高块能否内置于封装内。 也应该检查并判断塌陷焊球间的变化 |
有散热块的 BGA 焊球形状，375μm 的间隙高度 | |
带有散热块的 BGA 重量引起焊球过度塌陷。 这种形变也许可接受（取决于元器件节距），因为焊球间没有触碰。 | |
| 强制要求封装包含有垫高以防止焊球塌陷 |
有散热块的 BGA 焊球形状，300μm 的间隙高度 | |
带有散热块的 BGA 重量引起焊球过度塌陷。 这是质量差的情况，应该予以纠正。 | |
强制要求封装包含有垫高以防止焊球塌陷。 |
空洞和非均匀焊球 | |
焊球连接时有过多的空洞。 连接盘上导通孔设计。注：按照 IPC-A-610，焊盘上导通孔相关的空洞不认为是缺陷。 温度曲线爬升过快。 有向前兼容的情形（用无铅焊膏焊接锡铅 BGA 焊球）。 | |
通过热应力或显微切片评估焊点的结构强度。 使用保温时间长的再流曲线。 避免上述潜在原因的情况。 |
蛋壳空洞 | |
| 再流时空气或其它气体被截留。 空气或其它气体可能来自于微导通孔的截留。 | |
拆除元器件并用新的替换。 图注： 1. 0.65mm 的微导通孔，1,000 次循环 2. 图像显示焊点塌陷，导致间歇性接触失效 |
在正常再流焊组装过程中，PBGA 具有发生翘曲的倾向。翘曲会发生在 BGA 基板或产品印制板上。这会导致遭受应力的焊点发生开路或短路。温度（再流曲线）、BGA 结构、焊膏量以及冷却条件都会导致弓曲或扭曲。
角落发生桥连的内凹（哭脸）BGA | |
| 再流焊过程中热机械应力导致的 BGA 翘曲。 可能由 BGA 载板角落内凹（哭脸）引起。 | |
增加角落焊球尺寸或使用点胶。 某些情况下，再流过程中增加胶带 在再流温度下，使用阴影叠纹法来检查共面性，检查其它角落类似的情况。 |
由于载板翘曲导致的焊点开路 | |
| 失效似乎是由于模板释放焊膏不充分或焊球大小不足够。 封装翘曲后，角落焊球抬离（微笑 BGA） | |
在组装前 / 来料时检查焊球。 在角落连接盘上施加额外的焊膏。 实施来料检查和 / 或货源审核 |
目标焊接条件 | |
焊球呈现一致的形状和纹理，且均匀地与连接位置对齐，表现为 BGA 焊球顶部与底部均发生了塌陷 | |
书面化记录工艺参数并保持稳定的工艺 |
过度氧化的焊球 | |
由于暴露于多次再流焊循环（正面或反面）中，会形成焊球氧化物。 | |
纠正助焊剂选择。 将产品再流焊次数减至两次。 |
焊料在界面退润湿 | |
焊料在接触界面的退润湿可能是由于连接盘过度氧化、有机物污染。 电镀不良会产生这种情况。 ENIG 出现于很多系统中（如高磷和低磷）。ENIG 的退润湿是由于镍隔离层氧化而非表面磷含量过高。 | |
开发工艺效果控制试验以确定哪种属性是退润湿主因。 |
不润湿 | |
焊球触点在连接位置没有完全润湿， 焊膏印刷不良或连接位置的污染物不能接受润湿。 | |
检查模板和印刷工艺确定焊膏沉积是足够的。 检查连接位置是否存在污染物。 检查靠近连接位置是否存在大热容量的特征。 |
由连接盘污染引起的不完整连接 | |
| 印制板连接盘的有机物污染或氧化会影响焊球和印制板。 连接盘表面间形成均匀、完整的连接。 在施加焊膏之前，印制板连接盘没有充分清洁以促进适 当的润湿性。 | |
将清洁度测试作为工艺的一部分。 实施适当的印制板存储和操作程序以防止污染以及暴露于氧化加剧的条件中。 检查印制板包装确保未使用非标准的隔离材料（如打印纸） |
变形的焊球 | |
| 再流焊过程中元器件的移动（封装或板翘曲）。 连接盘几何图形不正确。 | |
避免过热。 在组装前 / 来料时检查焊球。 在角落连接盘上施加额外的焊膏。 实施来料检查和 / 或货源审核 |
柱状变形焊球 | |
| 再流焊接过程中基板翘曲。 封装或印制板材料间 CTE 不匹配。 | |
| 尽管这种情况的消除超出了 SMT 工艺控制的范围，但通 过避免载板和印制板过热可以使影响最小化。 |
焊球悬空 | 可能原因 |
| 缺少焊料和助焊剂。 模板印刷时焊料漏印。 | |
检查模板和焊料沉积。 检查焊膏所含的助焊剂。 |
同一个 BGA 上出现拉伸后的和正常的焊料连接 | |
封装向上翘曲 | |
焊球在固化过程中移动。 再流焊过程中过热。 注：中间三个连接点已拉伸成柱状，而相邻接触点保持某种程度的球形状。 |
焊料桥连 | |
| 焊料印刷过程中的焊膏残留转移。 印刷制程中模板没有贴紧印制板表面。 | |
检查模板开孔。 避免过量焊膏沉积。 |
不完全的焊料再流 | |
基板上的焊球和印制板上的焊膏在再流过程中没有达到 完全液相线条件。 | |
确定再流焊曲线以确认用于连接的焊膏。 |
焊膏沉积缺失 | |
印制板连接盘上缺少焊膏沉积。 | |
检查模板开孔是否有焊膏堵塞。 确保针对印制板上每个 SMT 连接盘的模板开孔都设计正 确。 注： 焊膏沉积在再流焊过程中会熔化并与熔化的 BGA 焊料融合形成焊点。出现焊膏沉积对于形成BGA 焊点是必要的。 |
不润湿开路（NWO） | |
模板开孔被堵塞。 BGA 翘曲和焊膏类型的交互作用。 翘曲。 连接盘上没有焊膏。 污染 | |
使用自动检测系统来监控焊膏量。 选择适合的焊膏材料 / 配方以克服缺陷。 在风险区域（BGA 封装角落）外扩印刷焊膏。 印制板翘曲最小化（如使用载具）。 |
枕头效应（HoP）焊点 | |
BGA 和印制板翘曲的交互作用。 再流焊中的 TAL 不足。 | |
在风险区域（BGA 封装角落）外扩印刷焊膏。 使元器件内温度差最小化，增加再流焊过程中的峰值温度和 TAL。 在 N2 环境中进行再流。 选择合适的焊膏材料 / 配方以克服缺陷。 使印制板翘曲最小化（如使用载具）。 |
枕头效应（HoP）产生的演变过程：
A– 温度
B– 时间
C–BGA 贴装后
D– 在保温区
E– 在焊料熔点之上
F–HoP 缺陷
锡铅组件的维修工艺温度曲线
* 与供应商确认
** 相邻元器件距离 5mm
* 与供应商确认
** 相邻元器件距离 5mm
JEDEC 标准 JEP95-1/5 允许的 FBGA 的焊球直径变化
BGA 连接盘图形的数据以及对应 9 种焊球直径的变化
BGA 封装连接盘至焊球间尺寸计算（mm）
无铅合金焊球液相点的变化范围
完结——以下无正文
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