BGA在電子產品中已有廣泛的應用，但在實際生產應用中，以PBGA（PLASTIC BALL GRID ARRAY）塑料封裝BGA居多。PBGA最大的缺點是對濕氣敏感，如果PBGA吸潮后，在焊接中PBGA極易產生“爆米花”現象，從而導致PBGA失效。由于BGA返修難度頗大，返修成本高，因此，在smt制程中，上海漢赫電子對如何提升BGA質量越來越受重視。本文漢赫電子主要針對PBGA失效原因及質量提升方法進行分析。

BGA有不同類型，不同類型的BGA有不同的特點，只有深入了解不同類型BGA的優缺點，才能更好地制定滿足BGA制程要求的工藝，才能更好地實現BGA的良好裝配，降低BGA的制程成本。

首先，我們來看一下BGA的分類：BGA通常分為三類，每類BGA都有自己獨特的特點和優缺點：

1、PBGA（PLASTIC BALL GRID ARRAY）塑料封裝BGA

其優點是：

①和環氧樹脂電路板熱匹配好。

②焊球參與了回流焊接時焊點的形成，對焊球要求寬松。

③貼裝時可以通過封裝體邊緣對中。

④成本低。

⑤電性能好。

其缺點是：對濕氣敏感以及焊球面陣的密度比CBGA低

2、CBGA（CERAMIC BGA）陶瓷封裝BGA

其優點是：

①封裝組件的可靠性高。

②共面性好，焊點形成容易，但焊點不平行度交差。

③對濕氣不敏感。

④封裝密度高。

其缺點是：

①由于熱膨脹系數不同，和環氧板的熱匹配差，焊點疲勞是主要的失效形式。

②焊球在封裝體邊緣對準困難。

③封裝成本高。

3、TBGA（TAPE BGA）帶載BGA

其優點是：

①盡管在芯片連接中局部存在應力，當總體上同環氧板的熱匹配較好。

②貼裝是可以通過封裝體邊緣對準。

③是最為經濟的封裝形式。

其缺點是：

①對濕氣敏感。

②對熱敏感。

③不同材料的多元回合對可靠性產生不利的影響。

在此我們僅針對PBGA對濕氣敏感的缺點，討論在實際生產過程的相關工藝環節中防止BGA因吸潮而失效的方法。

PBGA的驗收和貯存

PBGA屬于濕敏性元件，出廠時均是采用真空包裝，但在運輸周轉過程中很容易破壞其真空包裝，導致元件受潮和焊點氧化，因此在元件入廠驗收時，必須將元件的包裝狀態作為檢驗項目，嚴格將真空和非真空包裝的元件區分開，真空包裝的元件按照其貯存要求進行貯存，并在保質期內使用，非真空的元件應該放入低濕柜中按要求進行貯存，防止PBGA吸潮和引腳的氧化。同時按“先進先出”的原則進行控制，盡量降低元件的貯存風險。

PBGA的除濕方式的選擇

受潮的PBGA在上線生產前要進行除濕處理。BGA的除濕通常有低溫除濕和高溫除濕兩種，低溫除濕是采用低濕柜除濕，除濕比較費時，通常在5%的濕度條件下，需要192小時，高溫除濕是采用烘箱除濕，除濕時間比較短，通常在125攝氏度的條件下，需要4小時。在實際的生產中，對那些非真空包裝的元件進行高溫除濕后，放入低濕柜中貯存，以縮短除濕的周期。對濕度卡顯示潮濕度超標的PBGA建議采用低溫除濕，而不采用高溫除濕，由于高溫除濕的溫度較高（大于100攝氏度）而且速度快，如果元件濕度較高，會因為水分的急促氣化而導致元件失效。

PBGA在生產現場的控制

PBGA在生產現場使用時，真空包裝的元件拆封后，必須交叉檢查包裝的濕度卡，濕度卡上的濕度標示超標時，不得直接使用，必須進行除濕處理后方可使用。生產現場領用非真空包裝的元件時，必須檢查該料的濕度跟蹤卡，以確認該料的濕度狀態，無濕度跟蹤卡的非真空包裝的元件不得使用。同時嚴格控制PBGA在現場的使用時間和使用環境，使用環境應該控制在25攝氏度左右，濕度控制在40-60%之內，PBGA現場的使用時間應控制在24小時以內，超出24小時的PBGA必須重新進行除濕處理。

PBGA的返修

BGA返修通常采用BGA返修臺（BGA rework station）。生產現場返修裝貼有PBGA的PCBA，若放置時間比較長，PBGA易吸潮，PBGA的濕度狀態也很難判斷，因此PBGA在拆除之前，必須將裝PBGA的PCBA進行除濕處理，避免元件在拆除中失效報廢，使BGA的置球和重新裝配變得徒勞。

當然，在SMT制程中導致BGA失效的工藝環節和原因很多，比如ESD、回流焊接等等，要想降低SMT制程中BGA的失效，需要在多方面進行全面控制。對于PBGA而言，與元件吸潮相關的工藝環節在實際生產中往往被忽視，而且出現問題比較隱蔽，往往給我們改善制程、提高制程質量造成了很多障礙，因此針對PBGA對濕氣敏感的缺點，在生產制程中，從以上幾個方面著手，針對性的采取有效應對措施，可以更好地減少PBGA的失效，提高PBGA的制程質量，降低生產成本

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