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增加焊膏可以改善不良的BGA焊接嗎？
增加焊膏可以改善不良的BGA焊接嗎？
如何提高BGA焊接質量是SMT工程師持續質量改進的目標之一，尤其是對于 細間距的BGA零件。一般我們把0.8mm以下的BGA間距稱為細間距（有時不同的定義會略有不同）。
BGA難焊的原因是其焊點全部集中在其本體下方，焊后很難通過目測或AOI（Auto Optical Inspector）圖像檢測儀檢查其焊接質量。有時，即使使用X射線也很難判斷是空焊還是假焊。（一些可旋轉的X射線或5DX機器有機會檢查BGA的氣焊問題，但這些X射線檢查機價格昂貴，似乎達不到在線檢查的經濟規模。
經驗告訴我們，BGA焊接后最重要的質量問題幾乎都集中在HIP（枕頭效應，雙球效應）。這是因為當電路板（PCB）通過Reflow的高溫區時，很容易造成PCB板和BGA體的變形。當焊膏和BGA錫球熔化成液態時，它們相互分離，互不接觸。當電路板溫度下降并低于焊料的熔點時，PCB和BGA體的變形逐漸減小。但是，焊膏和焊球已經凝結回固態，導致形成雙球重疊焊錫現象，稱為HIP。
90%以上的HIP發生在BGA的最外層錫球或其四個角，因為BGA封裝的對角線距離最長，相對變形最嚴重。第二個嚴重的變形是在BGA最外層的錫球。
根據以上經驗，以及很多SMT前輩的實驗，增加BGA的焊錫含量，可以有效減少因溫度變形而產生的HIP問題。但是要小心，如果錫膏的用量增加太多，會造成焊接短路的問題，不可大意。
因此，下面的工作熊選擇的方法是局部增加BGA的錫膏含量，而不是增加所有焊球焊盤的焊錫含量。
改變BGA錫膏量可以來自鋼板（字體），基本原理是讓BGA外面一排或者四個角的錫膏印刷，比其他的錫膏量多，焊球但不要太多，當 PCB 和BGA本體變形的焊膏和BGA焊球與下面接觸時，這種能力仍然可以保持足夠。
工作熊選擇的方法是局部增加BGA的錫膏，而不是增加整個焊球焊盤的錫膏。
BGA錫球大于0.4mm時：
增加外層BGA四個面的錫膏印刷量，將鋼板開成正方形并與原焊球焊盤形成內圓，其他焊球焊盤保持原量。
BGA錫球小于0.4mm時：
BGA外四面的錫膏印刷保持不變，但其他內球的錫膏印刷減少，鋼板呈方形，與原來的焊盤形成一個外圓。
這樣，不管BGA的大小，最外圈的錫膏比內圈多16.7%左右，保證PCB時有足夠的錫膏與BGA下的焊球保持接觸。而BGA體流經高溫變形。
下圖為BGA錫球尺寸小于0.4mm。X射線是通過減少BGA球內環的錫膏量獲得的。稍加注意可以發現，最外圈的錫量（圓的直徑）比其他內圈要多一點。所以外面的黑色圓圈的直徑比里面的黑色圓圈要大一點。