散熱凸臺(tái)BGA芯片是一種新形的BGA封裝形式，那么他是如何進(jìn)行焊接返修的呢，由于底部散熱凸臺(tái)的支撐作用，在焊接過(guò)程中，熱凸臺(tái)BGA芯片相對(duì)于一般的PBGA不能自由的伸縮，冷卻時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，位于邊緣處的焊點(diǎn)很容易拉裂，如下圖。

　　BGA的焊接與一般器件的焊接有所不同，存在兩個(gè)特殊的熱過(guò)程：兩次塌落與熱變形。

　　BGA焊接時(shí)，先是焊膏熔化并塌落，然后焊球熔化并 二次塌落。許多的試驗(yàn)證明，只有發(fā)生二次塌落，BGA才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)和焊膏焊球成分的融合，這就需要合適的溫度與焊接時(shí)間。

　　熱變形對(duì)BGA來(lái)說(shuō)，焊接加熱時(shí)總是BGA表面先被加熱，接下來(lái)是封裝體被加熱，最后才是焊點(diǎn)被加熱并最終熔化， 冷卻時(shí)則相反。這樣的加熱過(guò)程必然導(dǎo)致升溫時(shí)BGA的頂部比底部溫度高，因而向上弓曲，冷卻時(shí)，則是頂部比底 部的溫度低，因而四角上翹，如圖2所示。

　　也就是BGA進(jìn)行 回流焊接時(shí)存在一個(gè)熱脹冷縮的變形過(guò)程。由于BGA器件 的I/O端是以焊球形式存在并布局在封裝體的底部，在焊接 過(guò)程中，封裝體的形變必然影響到焊點(diǎn)的形成過(guò)程，特別是BGA的周邊焊點(diǎn)。

　　這兩次的變形都發(fā)生在溫度變化比較快的階段，不管上弓還是四角上翹，他們都發(fā)生在焊接過(guò)程中。對(duì)一般的 PBGA而言，焊接完成后BGA會(huì)基本恢復(fù)到焊接前的狀態(tài)，

　　也就是封裝體仍然會(huì)基本平整。但對(duì)Slug-BGA而言，由于 其芯部存在散熱凸臺(tái)，冷卻時(shí)芯部不能自由收縮，焊接完 成后熱變形不能完全恢復(fù);焊點(diǎn)，特別是靠近BGA四邊的 焊點(diǎn)就會(huì)存在一些應(yīng)力。如果焊接時(shí)，BGA封裝體還沒(méi)有 完全達(dá)到熱平衡狀態(tài)就轉(zhuǎn)入冷卻階段，這時(shí)的應(yīng)力就會(huì)很大，在冷卻時(shí)有可能使焊點(diǎn)發(fā)生斷裂。

　　散熱凸臺(tái)BGA芯片焊接時(shí)容易發(fā)生兩個(gè)問(wèn)題：

　　一、是焊接溫度不夠，達(dá)不到二次塌落的溫度。這樣焊點(diǎn)在凝固時(shí)焊球仍處于半固半液的“糊狀”形態(tài)，焊點(diǎn) 很容易發(fā)生斷裂。

　　二、是焊接時(shí)間不夠，準(zhǔn)確地說(shuō)是散熱凸臺(tái)BGA芯片達(dá)到峰值溫 度后的停留時(shí)間不夠，散熱凸臺(tái)BGA芯片封裝的變形還沒(méi)有恢復(fù)， 仍處于芯部上弓的狀態(tài)。如果這時(shí)進(jìn)入冷卻階段，在四角 上翹拉力和芯部散熱凸臺(tái)向下的雙重作用下，焊點(diǎn)很容易拉斷。即使沒(méi)有拉斷，焊點(diǎn)由于受到很大的應(yīng)力，對(duì)長(zhǎng)期 可靠性是不利的。

　　為一個(gè)散熱凸臺(tái)BGA芯片焊接后所做的一個(gè) 切片圖，我們可以看到越靠邊緣處的焊點(diǎn)高度越小，越靠 散熱凸臺(tái)的焊點(diǎn)高度越大，在系列試驗(yàn)中的最大高度差達(dá) 到焊點(diǎn)平均高度的三分之一。

　　所以為了消除散熱凸臺(tái)BGA芯片存在的焊點(diǎn)斷裂現(xiàn)象，必須注意兩點(diǎn)：

　　一、是焊接溫度必須足夠，達(dá)到二次塌落的最低溫度要 求;二是焊接的時(shí)間必須足夠，準(zhǔn)確地說(shuō)，就是比峰值溫度小5℃以上的回流焊接時(shí)間必須足夠。

　　我們?cè)谏嵬古_(tái)BGA芯片焊接返修時(shí)需要區(qū)分是否含鉛，有鉛和無(wú)鉛的焊接溫度曲線是不同的，必需要搞情楚才能夠保證返修良率。

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