BGA 焊接工艺
本文通过BGA安装实例介绍BGA的焊接安装注意事项和安装问题。
1. 无铅焊接安装的注意事项
各种无铅焊锡膏(Sn-3Ag-0.5Cu)材料在铜板上的浸润扩展特性存在差异已被确认。在大气中回流时，偶尔也会看到产生比焊锡膏的印刷面积小的材料。而且，气体介质为氮气的条件下进行回流时，也已确认了不同材料浸润扩展特性的差异（图5-1）。要获得稳定的焊料浸润特征，需要仔细选择焊接材料和优化回流条件。
2 WLBGA 使用的注意事项
由于本产品未使用树脂等保护硅芯片，在处理时需格外小心。
1. 请使用真空吸笔移动产品。
使用金属镊子可能会损伤硅芯片。
2. 为防止硅芯片损伤或裂纹，需尽量避免机械冲击。
在安装后堆叠电路板等时可能会发生这种情况。
3. 在采取了防静电措施的环境下进行作业，以防静电造成损坏。
4. 如果安装后用液状硬化性树脂进行封止，则在器件的各边形成至少有器件厚度*一半以上的角焊缝。
如果角焊缝厚度不够，硅芯片和包括树脂部分的再配线层之间可能会剥离。
【注】 * 器件厚度＝硅芯片厚度+包括树脂部分的再配线层
液状硬化性树脂封止后的涂布状态
5. 其他情况采用与一般半导体器件相同的处理方式。
3 安装实例（WLBGA）
(1) 评价用封装
(2) 电路板规格
- 焊盘的直径需要与封装上焊球接触直径（铜柱直径）相匹配。这样才可使安装后的应力均匀分布在焊点区域。
- 如果没有特别原因，焊盘结构使用 NSMD 结构。NSMD 结构比 SMD 具有更好的温度循环性。但是，使用NSMD 时，由于引出配线和 SR 孔径部分相互交叉的部位容易因为机械应力而发生断线，因此，使用泪滴形，使该区域的配线宽度尽可能宽。
- 通孔设置于焊盘附近，如果配线困难，则需要在通孔上设置焊盘。
- 焊盘的表面处理可采用非电解 Ni/Au 闪镀或耐热预焊剂。
(3) 掩模规格
焊料印刷后外观
- 掩膜孔径与电路板焊盘直径相匹配。
- 掩膜厚度为 100μm 时安装也没有问题。
(4) 焊锡膏
- Sn-3Ag-0.5Cu，焊料粒径：15 至 25μm，焊剂：免洗 RMA 型
- 使用印刷性良好的焊锡膏。
(5) 封装识别与贴装
- 贴装设备：带视觉识别的多功能安装设备。封装的识别方法为外形识别。
- 焊球识别和外形识别均可用作封装的识别方法。
(6) 安装条件
前处理→回流安装。125°C 烘焙 10 小时→封装吸湿 30°C/70%/168 小时→回流 260°C*3 次
安装温度曲线
- 一般在评价前需进行前处理，但因本封装不用干燥包装，无需进行烘焙。
- 尽管评价时的安装温度为 260°C，批量生产时应在实际使用焊锡膏的建议使用温度条件范围内进行安装。
（7）安装性确认
安装后 X 线
安装后断面