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影片：BGA 回流焊焊接過程
工作熊這裡收錄了兩支關於BGA(Ball Gind Array)錫球回流焊接(reflow soldering)的影片，從錫膏的熔融到整個焊接過程，全程紀錄，個人覺得蠻值得參考的。
第一支影片拍得非常清晰，連錫膏的顆粒也都拍得粒粒分明，需要大家特別注意的是，錫膏的熔點一般都會比已經融化過一次且沒有包含助焊劑的錫球要來得低，所以在溫度上昇的時候，最先融化的會是錫膏，隨著錫膏的顆粒逐漸融化，並融合在一起，最後完全變成液態後，這時錫球也會逐漸融化，而隨著錫球的融化，隨之而來的是BGA錫球的形狀，會從原本的正圓球體，變成中間壓縮鼓起的圓柱體，從側面看就是一個橢圓形，而且載板與PCB之間的高度也會跟著降低，也就是說BGA載板與印刷電路板的間隙會逐漸變小，融化的錫膏與錫球基本上只是連接在一起，並不是完全混合。影片中可以很明顯看出來，錫膏融化一段時間後，錫球才接著融化，兩者的熔點不同，錫球的熔點較高，所以可以斷定錫膏與錫球的合金成分不一樣，比較可能是錫膏為錫鉛(SnPb)合金，而錫球為錫銀銅(SAC)合金。如果錫膏與錫球的合金不同，拿去做切片時就可以很明顯發現，兩者之間會有一道明顯的界線存在，等到溫度逐漸下降到熔點以下，已經接合在一起的錫膏與錫球，就變成了BGA載板與電路板(PCB)之間傳遞電子訊號的強而有力的橋樑。
第二支影片的錫膏與錫球應該有著同樣的成份，所以可以很明顯的看到錫膏與錫球融化的時間差僅有一點點，影片一開始可以明顯的看出錫膏與錫球似乎有些錯位，但經過回焊的過程，熔融的焊錫把原本的錯位給矯正了回來。從影片上的溫度看來，這應該是屬於63/37的有鉛錫膏，所以矯正錯位的能力也比較強。
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訪客留言內容（Comments）
HI 熊大
有個疑慮想請教。我們生產LED模組是雙面製程 PCB為8層板 現在發現LED PAD吃錫不良的情況，目前判斷方向為VLED正極PAD在LAYOUT設計時畫成同一個PAD並沒有設計限熱銲墊，經過導孔到第二層大面積鋪銅形成PAD散熱太快的假銲，LED本身鐵腳爬錫狀況良好也經過了廠內的一測、二測、燒機測(60度4hrs) 有抓出一些假銲的狀況，但去到客戶端卻發現有同樣問題發生，想請問~除了防熱銲墊的設計外..提高爐溫??因為是雙面製程 IC零件面有一顆40*40BGA 擔心打LED時提高爐溫會怕那顆BGA吃錫會變成水滴狀 日後問題更大~不提高爐溫又怕LED PAD吃錫不良~LAYOUT不變更設計的情況下 還有什麼方式可以排除?
熊大:
请教,我们公司碰到以下问题 ,是一个蓝牙模组焊在我们的载板上,但产线上出现有蓝牙功能问题INT.
1. 部分手焊模组上电容焊接后故障消失.
2. 部分依测试性能评定是BGA IC下电压已异常.或是晶振回路有异常,但试着将10块不良的蓝牙模组连同载板再过一次回流焊,故障现象全部消失.再将这10块样品做冷热冲击试验后,有3块还是表现有蓝牙功能故障,但现象同原来不一样.
3. 所有不良样品其载板上的所有焊点均没有发现异常.
因此我们与模组供应商均判定为蓝牙模组上焊点已有异常,但供应商认为是蓝牙模组在我们载板上过回流焊时温度不足所致,而我们认为是蓝牙模组本身焊接不良.
双方意见不一致,请教以下疑问
A.如果蓝牙模组本身第一次回流焊时焊接良好,会在第二次过回流焊时导致上述不良吗? 如果是第2次会导致不良,主要会是哪些方面控制的因素?
B. 以上这个情况应做怎么样的分析才能找出真因? 谢谢!
感谢快速解答!
1.蓝牙模组是如你说的BGA IC及相关部件焊于PcB上组成
2.正常在我们公司也是只过-次回流焊,上述再过是怀疑假焊而做试验
3.我们用x-Ray检查过确定无短路,应是焊点有开路,但不知是如何开路?
4.如果在我们公司回流焊时温度偏低有影响到蓝牙模组上假焊?
5-你说可能变形引起,请问是指载板变形还是指蓝牙板?这个引起蓝牙板上焊点假焊吗?但我们看实物是看不到假焊 .
能提供你E-mail吗?我传pcBA图片给你帮看看
您好，請問BGA如果在第一次的reflow process已經確定有wetting (well-joined)，在過第二次reflow 的熔點會變成多少? 會以純錫的熔點232 deg. 作為第二次reflow 的熔點嗎? 還是依舊是217 deg ? 條件為 lead free 製程的SAC 305 solder paste along with SAC105 solder ball. 謝謝
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原來BGA的焊錫過程會把原來錫球的高度降低，而且還是整顆錫球都會重新熔化過一次，我還以為只是讓錫膏連接上錫球而已。謝謝你的分享。