IPC-7095D-CHINESE NP 2019 - 第186页
IPC-7095D-W AM1 CN 2019 年 1 月 170 9.2.6 空洞和非均匀焊球 图 9-7 空洞和非均匀焊球 可能原因 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） 。 潜在解决方案 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。 …
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9.2.2 有散热块的 BGA 焊球形状，375
μ
m 的间隙高度
图 9-5 有散热块的 BGA 焊球形状，375
μ
m 的间隙高度
可能原因
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。
潜在解决方案
强制要求封装包含有垫高以防止焊球塌陷
9.2.3 有散热块的 BGA 球形，300
μ
m 的间隙高度
图 9-6 有散热块的 BGA 焊球形状，300
μ
m 的间隙高度
可能原因
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。
潜在解决方案
强制要求封装包含有垫高以防止焊球塌陷
9.2.4 关键的焊膏条件
沉积的焊膏量对塑封 BGA 连接是有帮助的，但对于形成良好焊点并不是非常关键，
因为焊球本身可以作为焊料的来源。但如果是 CBGA，沉积足够的焊膏量就非常重要。如果没有充足的焊膏沉
积（参见 9.3.1），焊点可靠性可能会有问题。必须给高温焊球或焊柱增添焊料是因为封装端子的焊料对焊点没
有贡献。
9.2.5 通过 X 射线和切片确定空洞
透射 X 射线可以探测空洞的存在（浅色区）及相关的空洞 X-Y 位置。这
项技术也可探测焊球不均匀或缺失（各种深色图像直径），这种状况的示例如 9.2.7 所示。其它方向的 X 射线
检查是需要的，以确定空洞在垂直方向上（Z 轴）的位置。
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9.2.6 空洞和非均匀焊球
图 9-7 空洞和非均匀焊球
可能原因
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）。
潜在解决方案
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。
BGA 中空洞的形成有很多原因。然而空洞的存在并不会造成任何可靠性风险，除非空洞足够大而足以降低了
横截面和机械完整性。空洞（如 9.2.7 所示）可以承受 1,000 次热循环（无冲击，0°C
-100°C），尽管更常见的
空洞如图 9-7 所示。即使在某些测试中，空洞并未降低疲劳寿命，过多空洞存在于焊点中表示设计、工艺或材
料有问题。也应当验证产品可靠性。
9.2.7 蛋壳空洞
图 9-8 蛋壳空洞
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
可能原因
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。
潜在解决方案
拆除元器件并用新的替换
9.3 BGA 翘曲
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。
角落焊球短路表示 BGA 有发生翘曲，此时 BGA 封装角落向内弯曲（哭脸 BGA）。同样的现象会造成焊球远离
角落而从安装基板抬离（笑脸 BGA）， 如 9.3.1 和 9.3.2 所示。
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9.3.1 BGA 翘曲
图 9-9 角落发生桥连的内凹（哭脸）BGA
可能原因
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。
潜在解决方案
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
角落焊球的开路表示有 BGA 翘曲（封装角落向上抬起）。这种开路，如 9.3.2 所示，可以通过增加额外的焊膏
量将其最小化，但施加过量的焊膏不是此问题的解决方法。
确定根本原因及处理异常原因对于建立稳健工艺更重要。仅当某工艺或元器件状况不可改变情况下（如，再流
焊工艺已得到优化，BGA 封装或 BGA 载板无法重新设计，或印制板无法重新设计），修改模板开口增加印制
板上焊膏沉积可作为解决角落开路的方案。另外在进行任何工艺变更前，异常必须是持续发生，并且应该考虑
到焊料和元器件库存。如果决定使用过量的焊膏来纠解决角落焊球开路问题，应密切监控此工艺以确保不会产
生额外的缺陷（如焊料桥连、锡珠等）。
9.3.2 由于载板翘曲导致的焊点开路
图 9-10 由于载板翘曲导致的焊点开路
可能原因
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
）。
潜在解决方案
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