PCBA大講堂：增加電路板零件對應(yīng)力的抵抗能力

2.針對BGA封裝的四個角落不要設(shè)計錫球或使用Dummy-ball

如果你有在顯微鏡下仔細研究過BGA破裂的實際現(xiàn)象，應(yīng)該會發(fā)現(xiàn)絕大部分的BGA都是從外邊四個角落處的錫球開始破裂的，這是因為BGA四個角落對于板彎的力距是最遠的，所以它們也是板彎板翹后承受最大應(yīng)力之處，當(dāng)然也就最容易發(fā)生焊錫破裂。

 

所以，在BGA封裝設(shè)計時如果可以在其四個角落的地方設(shè)計沒有功能訊號的假球（Dummy-ball）或是直接不要植球，都可以有效的起到保護BGA四個角落焊點的目的，并降低錫球破裂的風(fēng)險。現(xiàn)在已經(jīng)有許多的SRAM及DDR的BGA封裝采用這樣的設(shè)計了，不過深圳宏力捷認為CPU及MCU才是最應(yīng)該導(dǎo)入這種設(shè)計的BGA，因為它們的尺寸最大。

 

 

3.較薄PCB采用回焊過爐載具或全程載具降低板彎變形風(fēng)險

深圳宏力捷認為，PCB厚度如果在1.2mm以下應(yīng)該采用「回焊過爐載具(reflow carrier)」，如果是在1.0mm以下可能還必須采用「全程載具(full process carrier)」，即使是1.6mm含或以上的板子，可能都要視情況采用SMT載具。

 

使用SMT載具最主要目的當(dāng)然是為了降低及防止PCB彎曲變形，一旦PCB發(fā)生變形，在其后續(xù)的測試及PCBA組裝制程中，都會承受額外的彎曲應(yīng)力，因為所有的治具設(shè)計都是假設(shè)PCB是平的。使用治具測試時，治具反而會給予應(yīng)力嘗試掰平PCB，而且彎曲變形的PCB對大型零件的焊接也非常不利，尤其是對BGA及LGA這種零件，因為其焊錫會被拉長變細或擠壓變胖，相對的降低其承受應(yīng)力的能力。

 

建議延伸閱讀： 

為什么SMT需要回焊過爐托盤(reflow carrier)與全程載具(Full process carrier)？

 

PCB之所以會在過回流焊時彎曲變形，是因為我們現(xiàn)在無鉛制程所采用的PCB都僅為Tg150的板材，意思就是溫度過了150℃后板材就會開始軟化。而無鉛制程的回流焊溫度則高達250℃上下，也就是說現(xiàn)今的PCB只要經(jīng)過回流焊爐后多多少少一定都會產(chǎn)生形變，而且PCB板厚越薄的，在回流焊爐中軟化形變的就越嚴重。當(dāng)然還有其他因素可能會影響到板彎，比如說板子上的銅箔分布均勻度，有無過重零件，板子尺寸大小、合板的連筋大小與位置...等，溫度則是最大的貢獻因子，使用載具可以強迫PCB過爐時維持其平整度，降低板彎變形量。

 

不過，深圳宏力捷必須強調(diào)：【使用載具雖然可以有效抑制PCB變形，但卻不能絕對解決BGA錫裂的問題】，如果你的板厚已經(jīng)到了0.8mm以下，老實說即使不在高溫下隨便都可能彎曲，一個操作不慎就錫裂，那真是沒搞頭。另外，會板彎板翹的不僅僅PCB，就連BGA上載板也會。載板雖然使用高Tg的材料，但頂多也就是Tg175，設(shè)計不良的BGA過爐時可能彎曲得跟香蕉都有得比，只能說有天才研發(fā)（R&D）在，制程就只能多擔(dān)待。

 

建議延伸閱讀： 

何謂玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg, Glass Transition Temperature)