之前在網(wǎng)絡(luò)上有看過一個網(wǎng)友說他們家在生產(chǎn) BGA 時，總是容易發(fā)生短路及空焊，而且還都是新料。

一般來說 BGA 焊接同時會有空焊(insufficient solder)及短路(solder short)的情形并不多，但也不是全無可能，有可能是由于BGA載板及電路板由于熱縮率(CTE)差距過大，造成BGA載板的板邊上翹，形成了類似笑臉的曲線(simile up)，而電路板則因為TAL(Time Above Liquidous)過長，與回流焊爐的上下爐溫溫差過大，兩相交互作用下形成電路板板邊下彎，造成了所謂的哭臉曲線(cry down)。

BGA笑臉曲線（BGA載板及電路板由于熱縮率(CTE)差距過大，造成BGA載板的板邊上翹，形成了類似笑臉的曲線）；BGA哭臉曲線（電路板則因為TAL(Time Above Liquidous)過長，與回流焊爐的上下爐溫溫差過大，兩相交互作用下形成電路板板邊下彎，造成了所謂的哭臉曲線）。

 

如果這種哭、笑曲線嚴(yán)重變形時就會同時形成BGA的短路與空焊，只是通常都是兩者同時發(fā)生才比較容易出現(xiàn)這樣的的問題。下圖可以很明顯看出來BGA的笑臉與印刷電路板上的哭臉強烈擠壓BGA的焊球，以致幾機乎短路。一般來說，可以考慮降低回流焊爐升溫的斜率，或是將BGA預(yù)熱烘烤，消除其熱應(yīng)力，或是要求BGA生產(chǎn)商使用更高的Tg…等方法來克服。 

另外一些BGA的空焊可能原因有：

?　電路板的焊墊或BGA錫球氧化 。另外印刷電路板或BGA防潮不當(dāng)，也會有類似問題。

?　錫膏過期 。

?　錫膏印刷不足。

?　溫度曲線（profile）設(shè)定不良，空焊處要測爐溫。另外升溫太快的時候也比較容易產(chǎn)生上述的哭、笑臉的問題。

?　設(shè)計問題。如Via-in-pad(通孔在墊)就會造成錫膏減少，其實也可能造成錫球空洞，吹漲錫球。(延伸閱讀：導(dǎo)通孔在墊(Vias-in-pad)的處理原則)

?　Head in Pillow（枕頭效應(yīng)）。此現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在上述的BGA載板或印刷電路板經(jīng)過回流焊時變形(dedormation)，當(dāng)錫膏熔融的時候，BGA的錫球未接觸到錫膏，在冷卻的時候，BGA載板及電路板的變形減小，錫球回落接觸到已經(jīng)固化的錫膏。 

而一般分析BGA空焊的方法不外乎下列幾種（詳細可以參考：BGA錫球缺點的幾種檢查方法）：

1. 用顯微鏡檢查外圍的BGA錫球，一般大概只能看最外圍的一排錫球，就算使用fiber光纖，最多也只能檢查到最外邊的三排，而且越裡面看得越不清楚。

2. X-Ray檢查（可以3D掃描最好）。檢查短路容易，檢查空焊看功力。

3. Red Dye Penetration (染紅測試)。這是破壞性測試，非到不得已不用，可以看出斷裂、空焊的地方，但需要細心有經(jīng)驗。

4. 切片（cross section）。這個方法也是破壞性測試，而且比染紅測試更費工，算是將某一區(qū)域特別放大檢查。