BGA的全称Ball Grid Array（焊球阵列封装），它是在IC基板的底部制作阵列，锡球作为电路的引脚与PCB板焊盘互接，采用该项技术封装的器件是一种表面贴装器件。
BGA焊接采用的回流焊的原理，在这里介绍一下锡球在焊接过程中的回流机理。当锡球置于一个加热的环境中，锡球回流分为三个阶段：
预热
首先，用于达到所需粘度和丝印性能的溶剂开始蒸发，温度上升慢（大约每秒5° C），以限制沸腾和飞溅，防止形成小锡珠，还有，一些元件对内部应力比较敏感，如果元件外部温度上升太快，会造成断裂。
助焊剂（膏）活跃，化学清洗行动开始，水溶性助焊剂（膏）和免洗型助焊剂（膏）都会发生同样的清洗行动，只不过温度稍微不同。将金属氧化物和某些污染从即将结合的金属和焊锡颗粒上清除。
当温度继续上升，焊锡颗粒首先单独熔化并开始液化。这样在所有可能的表面上覆盖，并开始形成锡焊点。
回流
这个阶段最为重要，当单个的焊锡颗粒全部熔化后，结合一起形成液态锡，这时表面张力作用开始形成焊脚表面，如果元件引脚与PCB焊盘的间隙超过4mil（1 mil = 千分之一英寸），则极可能由于表面张力使引脚和焊盘分开，即造成锡点开路。
冷却
冷却阶段，如果冷却快，锡点强度会稍微大一点，但不可以太快否则会引起元件内部的温度应力。手工焊接BGA一般分为以下3个步奏：处理焊盘，对位，焊接。
1：处理焊盘
首先用洗板水或者无水酒精对PCB板焊盘进行清理，然后在焊盘表面用毛刷均匀的涂抹上一层助焊膏。
2：芯片对位
一般PCB对应着BGA芯片的位置，都会有白色的丝印边框用做对位使用。首先把BGA芯片的一脚位置和PCB标注的一脚位置进行正确放置，然后依据丝印边框把BGA芯片对齐。丝印边框和芯片的四边位置要同等，这样芯片背面的锡珠就完全和焊盘重合一致了。
3：焊接
BGA焊接一般采用BGA返修台进行操作，常见的返修台多为三温区热风型BGA返修台。根据BGA芯片锡珠的成份设定好需要的温度曲线。一般有铅锡珠上部热风设置225℃，下部热风设置245℃。
无线锡珠一般上部热风设置245℃，下部热风设置260℃（由于BGA返修台的厂家不同，以上温度为参考温度）。设定好温度曲线之后，然后把PCB放到返修台的机械夹具上面，把芯片和上下风嘴垂直对应之后，用夹具固定住PCB，启动返修台进行加热。
BGA焊接时需要注意的事项：
焊接注意第一点：BGA在进行芯片焊接时，要合理调整位置，确保芯片处于上下出风口之间，且务必将PCB用夹具向两端扯紧，固定好！以用手触碰主板主板不晃动为标准。紧固PCB可确保PCB在加热过程中不形变，这对我们很重要！
焊接注意第二点：合理的调整预热温度。在进行BGA焊接前，主板要首先进行充分的预热，这样可有效保证主板在加热过程中不形变且能够为后期的加热提供温度补偿。
关于预热温度，这个应该根据室温以及PCB厚薄情况进行灵活调整，比如在冬季室温较低时可适当提高预热温度，而在夏季则应相应的降低一下。若PCB比较薄，也需要适当提高一点预热温度！
具体温度因BGA焊台而异，有些焊台PCB固定高度距焊台预热砖较近，可以夏季设在100-110摄氏度左右，冬季室温偏低时设在130--150摄氏度.若距离较远，则应提高这个温度设置，具体请参照各自焊台说明书。
焊接注意第三点：请合理调整焊接曲线。我们目前使用的返修台焊接时所用的曲线共分为5段。每段曲线共有三个参数来控制：
参数1：该段曲线的温升斜率，即温升速度。一般设定为每秒钟3摄氏度。
参数2：该段曲线所要达到的最高温度。这个要根据所采用的锡球种类以及PCB尺寸等因素灵活调整。
参数3：加热达到该段最高温度后，在该温度上的保持时间。一般设置为40秒。
调整大致方法：找一块PCB平整无形变的主板，用焊台自带曲线进行焊接，在第四段曲线完成时将焊台所自带的测温线，插入芯片和PCB之间，获得此时的温度。理想值无铅可以达到217度左右，有铅可以达到183度左右。
这两个温度即是上述两种锡球的理论熔点！但此时芯片下部锡球并未完全熔化，我们从维修的角讲理想温度是无铅235度左右，有铅200度左右。此时芯片锡球熔化后再冷却会达到最理想的强度。
焊接注意第4点：适量的使用助焊剂！BGA助焊剂在焊接过程中意义非凡！无论是重新焊接还是直接补焊，我们都需要先涂上助焊剂。芯片焊接时可用小毛刷在清理干净的焊盘上薄薄的涂上一层，尽量抹均匀，千万不要刷的太多，否则也会影响焊接。在补焊时可用毛刷蘸取少量助焊剂涂抹在芯片四周即可。助焊剂请选用BGA焊接专用的助焊剂！！
焊接注意第5点：芯片焊接时对位一定要精确。由于大家的返修台都配有红外扫描成像来辅助对位，这一点应该没什么问题。如果没有红外辅助的话，我们也可以参照芯片四周的方框线来进行对位。注意尽量把芯片放置在方框线的中央，稍微的偏移也没太大问题，因为锡球在熔化时会有一个自动回位的过程，轻微的位置偏移会自动回正！
以上就是关于BGA焊接原理及方法的介绍了，希望本文的分享对你有所帮助！
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