LGA器件焊接失效分析及對策

LGA（Land Grid Array）是使用器件本體焊盤作為焊接端面的部件，隸屬于BTC器件，與QFN近似。最早為大家所熟知源于Intel CPU LGA775。LGA沒有引腳和錫球，容易受到器件和PCB變形影響，因本體遮蓋焊錫，導致焊點內氣泡難以逃離焊點，使氣泡產生的可能性增大。

檢測LGA焊點品質通常需要使用X射線、5D X-ray或3D X-ray，其中以3D X-ray（CT）檢測最為直觀有效。

LGA器件失效種類
對于LGA器件來說，常見的失效問題主要是短路和焊點氣泡。這些問題與器件較重有關；焊點氣泡成因種類繁多，從器件特性導致空洞主要是BTC器件原因導致。

超重LGA器件的工藝難點及失效
部分LGA器件較重，甚至帶金屬殼體，在重力的作用下，熔化的焊錫受器件本體擠壓，導致焊錫承受表面張力過大，不利于氣泡從焊點中逸出，極端情況會導致短路。在SMT制程中設計合適的支撐可以緩解這個問題，業界通常使用兩種方案：點膠和治具。

點膠是指SMT前使用自動點膠機在PCB上施加適量膠水，膠水在reflow制程中先與焊錫熔化而硬化，以輔助支撐LGA器件本體；粘著力要大，可以起到補強焊點的功能，特別是LGA四角。
治具適合多品種小批量企業，通過在LGA貼裝前在PCB對應的四個角放置治具，再進行器件貼裝和回流焊接。

LGA焊點空洞影響及控制方案
為了控制LGA焊點空洞問題，需要嚴格遵循IPC-7095規范。從焊錫原理上看，焊點內氣泡逸出要求焊錫面積越小越好、焊錫越薄越有利于氣泡逃逸、液態焊錫表面張力越小越好。但從錫膏印刷形狀及氣泡逃逸來看，不對稱圖形焊錫熔化時對焊點內氣泡施加力度不平衡，有利于氣泡逸出。

LGA焊盤設計要求
LGA焊接特性容易產生氣泡，同時BTC器件焊接特性明顯——PCB變形對焊接效果影響顯著。方形焊盤與圓形焊盤均可以使用，注意四周及角落焊盤設計需加大，如果條件允許，四角設置機械增強焊盤以強化焊接效果，防止四角焊點受機械應力開裂及PCB&部件彎曲扭曲導致的空焊。禁止盤中孔半塞工藝，避免盲孔效應導致的巨型氣泡及塞孔不良導致的焊點氣泡。

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審核編輯 黃宇