經(jīng)過回流焊爐的加熱和冷卻后，BGA錫焊有時會出現(xiàn)各種缺陷，例如今天要講的BGA縮錫斷裂，這是根據(jù)BGA焊點裂紋的特征命名的一種BGA焊接斷裂缺陷，它是焊點在半凝固狀態(tài)下被拉開而形成的。BGA縮錫斷裂是難以預(yù)測的一種焊接不良現(xiàn)象，檢測不出的話，會對產(chǎn)品可靠性構(gòu)成威脅。x-ray檢查設(shè)備可以在BGA縮錫斷裂的缺陷檢測上提供分析數(shù)據(jù)，幫助工藝管控。

由于焊點裂縫形態(tài)類似金屬凝固收縮的特征、因此命名為縮錫斷裂?？s錫斷裂屬于焊接過程形成的裂縫型缺陷，不像機械應(yīng)力那樣脆斷，在大多數(shù)情況下仍然“藕斷絲連”，具有導(dǎo)電性。焊點從PCB側(cè)開始單向凝固，在BGA側(cè)還未完全凝固時因BGA四角上翹而形成收縮裂縫。

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我們知道，BGA焊點的冷卻主要靠和PCB的傳導(dǎo)。一方面，由于BGA的封裝特點，BGA載板上的焊盤幾乎以同樣的速率冷卻。但PCB上的焊盤，會因每個焊盤的連線方式不同，冷卻快慢也不同。如果 BGA焊盤直接引出，其焊點會從PCB側(cè)開始先期凝固(單向凝固)。

另一方面，BGA的翹曲最大的地方是四個角，如果先凝固的點位于角部，就可能因 BGA 的角部翹起而得不到熔融焊錫的補充出現(xiàn)斷裂。因此，我們可以得出縮錫斷裂的根本原因是單向凝固，BGA與PCB的動態(tài)變形是觸發(fā)條件。

根據(jù)x-ray檢測生產(chǎn)中的眾多案例統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，縮錫斷裂點具有以下共同點:

(1)位置：多數(shù)位于BGA角部3個焊球的范圍內(nèi)。如果出現(xiàn)在邊中心部位，我們一般把它歸為熱應(yīng)力變形引起的斷裂(主要原因為PCB的變形)。典型情況是位置固定并連有一根長的導(dǎo)線。

(2)發(fā)生此類的單板具有比較明確的范圍：BGA 全為PBGA,焊球中心矩為1.0mm;PCB的厚度為1.6mm，少部分為2.0mm薄的 PCB 冷卻速率比較快，容易發(fā)生單向凝固。

(3)冷卻速率大于2.0℃/s：失效批次單板生產(chǎn)所用溫度曲線，也有一些共同點，即出現(xiàn)縮錫斷裂的BGA，其冷卻率大多在2.4℃以上，沒有發(fā)生問題的多在2℃以下，這也是為什么有時會集中在幾條生產(chǎn)線上的原因(實際上是溫度曲線的影響)。

那么，接下來就為大家講講識別特定應(yīng)用場景，針對薄板、PBGA的設(shè)計采取措施:

(1)加大角部焊點鋼網(wǎng)開窗尺寸。

(2)嚴(yán)格控制再流焊接時的冷卻速率，應(yīng)小手2℃/s。

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