現代電子產品一直朝著細線和超薄的方向發展，應用電子元件越來越小。此外，越來越多的具有細間距IC（集成電路）封裝的電子元件已經組裝在PCB（印刷電路板）上，尤其是BGA（球柵陣列）和CSP（芯片級封裝）元件。元件間距從0.65mm和0.5mm轉換為0.4mm或更小; PCB厚度從1.6mm和1.2mm到1.0mm，0.8mm或0.6mm或更小; PCB層數從雙面或8層分為12層，18層或更多層; BGA安裝模式，從單個安裝到POP（封裝上的封裝）。上面提到的所有開發一直在挑戰我們的PCB制造和PCBA能力，然而，BGA的焊接質量是一個關鍵因素，一旦一個程序得到不充分的關注或者做出不合適的措施，就會導致BGA裂縫。 。在BGA上出現裂縫的最常見位置是焊盤和焊盤底部的焊接連接。一般來說，裂縫最多發生在BGA元件的四個角，然后是四個邊，因為它們承受的應力最大。

將解釋導致BGA焊接出現裂紋的原因在以下段落中。

低質量的PCB導致BGA裂縫

?錯誤選取T g 和T d

從鉛制造到無鉛制造，回流焊接和由于SMT（表面貼裝技術）組裝要求，波峰焊接溫度必須提高。有些人只是認為可以選擇具有高T g （玻璃化轉變溫度）的基板材料用于PCB板。他們只是認為管理和控制Z軸擴展至關重要。主要目的是阻止分層厚電路板和14層或更多PCB，并阻止PTH（鍍通孔）出現裂縫，因為PCB的Z軸擴展很大程度上會導致PTH孔在回流或波峰焊接過程中斷壁。然而，除非T d （分解溫度）被認為完全解決了PCB裂縫問題，否則T g 無法抵消無鉛工藝過程中產生的裂縫。 IPC中涉及PCB基板材料的三個T d 水平：310°C，325°C和340°C。

總之，在此過程中，基質材料測定，T g 和T d 越高越好。但PCB制造成本是一個必不可少的考慮因素，基于這種基礎材料應該選擇具有令人滿意的T g 和T d 的基板材料。

?預浸料中凝膠含量不足

外層和內層之間使用的預浸料中凝膠含量不足會導致銅箔在高溫下產生氣泡。

?不合適的銅型材選擇

通常，普通型材分為三類：標準型材，低型材和非常低的型材。標準型材不含銅板的規定，因為粘合性高但過高的型材往往會導致蝕刻不良，這進一步降低了線寬和阻抗控制的穩定性。較低的輪廓調節最大輪廓SPEC為0.4mil（10.2μm）。到目前為止，大多數PCB制造商都在利用較低的外形。非常低的輪廓調節最大輪廓SPEC為0.2mil（5.1μm），這通常僅用于PCB制造中，具有特殊的細線要求，例如2mil走線寬度。

?低執行PCB層壓

每當低強度PCB層壓發生時，黑色素或褐化不足都會導致粘附性差。

?低性能焊料掩模顯影或表面處理

低性能焊料掩模顯影或表面光潔度會導致焊接缺陷。例如，當OSP膜太厚或太薄，接收不合適的預處理或經過太長的保持時間時，往往會產生表面氧化。

?BGA焊盤太小大小

在設計階段，當BGA焊盤尺寸太小時，可能是由于過蝕刻或沒有蝕刻因子的補償值而發生。

BGA的不受信任的材料和布局

?當BGA進料的基材Z軸膨脹太大時，它具有低剝離強度和T d 太低，這兩種情況都可能導致錫裂縫。

?真空包裝在IQC（進貨質量控制）檢查后未實施，真空包裝破損在焊接前將BGA粘合劑焊接到電路板表面兩個多小時之前，所有這些都會導致焊接不良。

?在BGA布局期間，焊盤尺寸永遠不會太小除特殊情況下使用的襯墊外，襯墊尺寸絕不能低于BGA的半間距減去2密耳。此外，BGA四角的焊盤尺寸應比焊盤大1m。

?BGA的四個角最好設計成SMD（焊接掩模定義）因為放大BGA基底和焊盤周圍的焊接掩模蓋的存在將顯著改善焊盤的抗裂性。由于使用焊接掩模定義焊接，焊接只能覆蓋表面而忽略側面，這導致焊接連接強度比銅定義焊接更差。

?采用ENIG表面處理的PCB會導致產生裂縫BGA焊接連接更容易。 ENIG永遠不能在BGA上使用，其焊盤厚度低11mil，OSP更合適。

過程控制不足或裝配條件不足

?在模板設計階段，BGA組件的四個角和每個側面應比墊的厚度大1mil到2mil。模板開口尺寸應根據BGA組件的規格設計，包括間距，BGA焊球和焊球成分。

?在印刷過程中，支撐銷不應對抗BGA由于BGA焊盤的污染，阻止假焊接和枕頭效應。此外，還必須特別注意印刷刮刀壓力和印刷質量控制。

?安裝階段應強調拾取器BGA的晶圓位置，元件厚度設置和拾取壓力量。

?在IR回流過程中存在更多裂縫的機會，需要特別注意：
a。在雙面PCB制造過程中，必須考慮PCB變形程度。在回流焊接過程中可以使用夾具，并且必須仔細考慮夾具的基板，因為它可能因高溫和冷卻而收縮。
b。必須仔細檢查進來的BGA組件，看是否在焊球上發生下沉。此外，焊球的合金成分和BGA基板材料的Z軸膨脹與PCB板之間的兼容性。