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PBGA无铅焊点热可靠性优化研究
PBGA无铅焊点热可靠性优化研究
摘要：
随着电子设备的不断更新换代和功能的不断提升，对电子设备的热可靠性要求越来越高，其中无铅焊接技术在提高电子设备电子元器件热可靠性上发挥了重要作用。本文通过对PBGA无铅焊点的研究，分析了无铅焊接技术在提高电子设备热可靠性方面的优势，以及无铅焊接中可能存在的一些问题，并提出了一些优化方案，以期提高无铅焊接技术在电子设备热可靠性方面的应用价值。
关键词：PBGA；无铅焊点；热可靠性；优化方案
Abstract:
Withthecontinuousupdatesandadvancementsinelectronicdevices,thedemandforthethermalreliabilityofelectronicdevicesisincreasing.Thelead-freesolderingtechnologyplaysanimportantroleinimprovingthethermalreliabilityofelectroniccomponents.ThispaperanalysesPbgalead-freesolderingpoints,discussestheadvantagesoflead-freesolderingtechnologyinimprovingthethermalreliabilityofelectronicdevices,andidentifiessomeproblemsthatmayexistinlead-freesoldering.Solutionsforoptimizationareproposedtoimprovetheapplicationvalueoflead-freesolderingtechnologyinthethermalreliabilityofelectronicdevices.
Keywords:Pbga;Lead-freesolderpoints;Thermalreliability;Optimisationschemes
引言：
随着电子设备的逐步普及，人们对电子设备的要求越来越高，其中之一就是电子设备的热可靠性。为了提高电子设备的热可靠性，无铅焊接技术逐渐被广泛应用于电子设备的生产和维修中。PBGA无铅焊点作为无铅焊接技术的一种重要应用，其热可靠性值得进一步研究。本文主要研究PBGA无铅焊点热可靠性，并提出一些优化方案，以期为提高电子设备的热可靠性提供一定的参考。
1、PBGA无铅焊点的基本原理
PBGA（PlasticBallGridArray）的焊点数目比QFP（QuadFlatPackage）增多了很多，变成了宿主板上的一种球形焊点布局。它是将包内的芯片放置在一个塑料基板上，里面有许多的小孔。在这些小孔里插入引脚或者球形焊点，把它们的一端与芯片焊接，另一端则与宿主板焊接。这样球形焊点就起到芯片与宿主板连接的作用。用于连接的焊料一般是铅/锡/铜（Sn-Pb-Cu）等合金，而随着环境保护要求的加强，无铅焊接技术逐渐走入人们的视野。
2、无铅焊点在提高电子产品热可靠性中的作用
2.1减少焊点损失
由于无铅焊点比传统的Sn-Pb黄铜焊点的熔点要高，因此无铅焊点在焊接时形成的热区域要比传统方法更小。这样可以减少焊点本身的loss，从而有效提高焊接强度和可靠性。
2.2全球一体化
焊点的球形化，使得焊盘与焊点在结构上形成一个整体，大大提高了焊接强度和可靠性。与此同时，由于其球形化的结构，在焊接过程中可以自适应压力和位移，提高了焊接的容错能力。
2.3热冲击测试
在热冲击测试中，通常采用极端的温度变化来模拟不同的气候环境。在这样的测试中，无铅焊接在耐冷热冲击测试中表现的非常出色，其可靠性不仅高于传统的焊点，而且还有着比较好的绿色环保优势。
3、存在的问题和优化方案
3.1导电性能方面的问题
在焊接过程中，如果铅量不足就会降低无铅焊点的导电性能，影响焊点的质量和可靠性。为此，需要考虑增加铅的量。此外，选用合适的铅合金以及适当的工艺也可以改善焊点导电性能。
3.2焊点盖引脱落问题
焊接过程中，焊盖的粘附力、扭转力以及正压力会影响焊盖的牢固度。因此，可以通过调整焊接工艺，并增加焊盖的粘附剂和附着剂的含量，来增强焊盖的牢固度。
3.3物理损伤问题
在使用过程中，由于物理损伤，无铅焊点的热可靠性有可能会受到影响。为此，可以通过人为制造物理损伤来进行实验，分析和研究物理损伤对焊点的影响，以制定预防和降低物理损伤的措施。
结论：
无铅焊接技术在提高电子设备电子元器件热可靠性方面发挥着越来越重要的作用，通过对PBGA无铅焊点的研究，本文分析了无铅焊接技术在提高电子设备热可靠性方面的优势，以及无铅焊接中可能存在的一些