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X-RAY焊接分析

X-RAY焊接分析/维修

1 BGA定义
BGA:Ball Grid Array 的缩写,中文名称:球栅阵列封装器件。

2 BGA封装分类:      PBGA——塑料封装
CBGA ——陶瓷封装
TBGA ——载带状封装
BGA保存环境:20-25℃ ,<10%RH
CSP: Chip Scale Package或μBGA──芯片尺寸的封装
QFP: 四边扁平封装。 封装间距:0.3mm  0.4mm

3 PBGA
(1)用途:应用于消费及通信产品上
(2)相关参数
焊球成份
对应熔点温度(℃)
时间(s)
焊接峰值(℃)
Sn63Pb37
183
60-90
220-225
Sn62Pb36Ag2
179
220-225
Sn96.5Ag3Cu0.5
217
90-120
230-235
焊球间距:1.27 ㎜  1.0 ㎜  0.8 ㎜  0. 6 ㎜
焊球直径:0.76 ㎜  0.6 ㎜  0.4 ㎜  0.3 ㎜

(3)PBGA优缺点:
1)缺点:PBGA容易吸潮。
要求:开封的PBGA要求在8小时内使用。
分析:普通的PBGA容易吸收空气中的水分,在焊接时迅速升温,使芯片内的潮气汽化导致芯片损坏。
拆封后的使用期限由芯片的敏感性等级所决定。见表1。
表1  PBGA芯片拆封后必须使用的期限
敏感性等级
放置环境条件
使用期限
1 级
≤30℃ <90%RH
无限制
2级
≤30℃ <60%RH
1年
3级
≤30℃ <60%RH
168H
4级
≤30℃ <60%RH
72H
5级
≤30℃ <60%RH
24H
2)优点:①与环氧树脂PCB的热膨胀系数相匹配,热性能好。②焊接表面平整,容易控制。③成本低。④电气性能良好。⑤组装质量高。

4 CBGA
成分:Pb90Sn10
熔点:302℃
特点:通过低熔点焊料附着到陶瓷载体上,然后这种器材通过低熔点焊料连接到PCB上,
会发生再流现象。再流焊接峰值温度:210-225℃
缺点:与PCB的热膨胀系数不匹配,容易造成热疲劳失效。热可靠性差。成本高。
优点:共面性好,易于焊接,对湿气不敏感存储时间长

5 TBGA
焊锡球直径:0.76㎜ 球间距:1.17㎜与CBGA相比,TBGA对环境温度控制严格,因芯片受热时,热张力集中在四个角,焊接容易有缺陷。

6.锡球
有铅熔点183℃
无铅熔点217℃
注意事项:锡球需储藏与清洁干爽的环境,不可用手或其他物品接触它,以防止锡球变形或受油脂污染。未开封的锡球可保存一年。

7.无铅锡与有铅锡的主要区别
(1)熔点不一样。(有铅183℃无铅217℃)
(2)有铅流动性好,无铅较差。
(3)危害性。无铅即环保,有铅非环保。
注:所谓环保产品(ROHS)是指按照欧盟标准来评定。如果产品中所含的元素的含量超出欧盟规定的值,即为非环保产品。