BGA元件具备小型化、密集与高集成化，被广泛地应用到SMT。做好BGA产品必须对来料、制程工艺等各细节进行管控；分析影响BGA贴装、焊接的质量问题；控制好每个环节，就能控制BGA的装配质量，实现BGA的良好焊接，将BGA产品做的更好。
1 BGA的储存
储存的目的是防止BGA吸收空气中的水分，焊接时减少空洞的形成。BGA是温、湿度敏感元器件，对温度和湿度要求特别高。管控上要求库房在接收BGA元件时，必须都是真空防潮包装，存储时包装袋不允许有破损。存储过程中未使用完的BGA和湿敏等级较高的BGA存放于防防潮柜中。下表是《湿度敏感元件储存表》。
表1 湿度敏感元件储存表
湿敏等級
保存周期
环境溫濕度
1
无限制
≦30 ℃/85%RH
2
1 Year
≦30 ℃/60%RH
2a
4 Weeks
≦30 ℃/60%RH
3
168 Hours
≦30 ℃/60%RH
4
72 Hours
≦30 ℃/60%RH
5
48 Hours
≦30 ℃/60%RH
5a
24 Hours
≦30 ℃/60%RH
6
具体见标示
≦30 ℃/60%RH
2 BGA与PCB的烘烤
空洞形成的机理是因材料中的湿气（水分）和锡膏中的有机物（助焊剂等）经过高温产生气体，BGA焊点形成前没有很好的排出，气体被包围在合金粉末中形成空洞。所以减少、消除材料中的水分是非常重要的。烘烤不仅能将材料中的水分去除；还能提高BGA的耐热性，减少BGA进入回流焊时受到的热冲击。
（1）、对PCB烘烤能有效的去除PCB水分，但烘烤温度过高、时间过长易破坏焊盘表层的抗氧化膜，当抗氧化膜破坏后焊点暴露在空气中易造成焊点氧化，其次还会造成PCB的形变，所以应按PCB的要求对PCB进行烘烤。一般情况下PCB的烘烤温度为100 ℃、时间2 h比较合适。烘烤前对PCB进行风枪除尘作业，防止杂质残留在焊盘上（见图1）；操作员接触PCB时必须戴手套，防止汗水与焊盘接触，避免造成焊盘氧化。烘烤完成等待PCB自然冷却后使用，为了防止PCB再度吸收空气中的水分，要求PCB在冷却后2小时内使用完。PCB板厚度适中可以加强PCB在烘烤、回流焊、波峰焊中的抗变性；尽量减少PCB板形变，PCB板厚度为1.6 mm是比较适中的。
（2）、对BGA的烘烤不仅能有效的去除BGA的水分，还能提高BGA的耐热性，减少BGA进入回流焊时，受到的热冲击对BGA的影响，但烘烤温度不宜超过125 ℃。在对BGA进行烘烤时，BGA的尺寸、厚度都会影响BGA的烘烤温度与时间；BGA尺寸在10×10 ～ 30×30 mm之间、厚度在1.4～2.0 mm之间；当BGA为真空包装时，烘烤温度为110 ℃、时间12 h；当BGA为非真空包装（未使用完的BGA）烘烤温度为110 ℃、时间24 h。烘烤完成等待BGA自然冷却后使用，为了防止BGA再度吸收空气中的水分，要求BGA在冷却后12小时内使用完。未使用完的BGA应该存放于防潮柜中。
3 锡膏的选择与使用
（1）、选择无铅锡膏焊接能有效减少空洞的形成：
因BGA锡球是无铅锡膏制成，如果使用有铅锡膏进行焊接时；二者间熔点不同，所以它们之间的水分、气体（有机物经高温产生的气体）等物质挥发时间也不同，BGA焊点形成前不能在相同的时间段内挥发完；造成较多空洞的形成。使用无铅锡膏则会避免该情况的发生，并能有效的减少空洞的形成。无铅锡膏焊接BGA时，工艺窗口调整的范围会更宽，利于BGA的制程。
（2）锡膏的储存：锡膏属于化学制品，保存于冷藏设备中(0～10 ℃ )可降低活性， 增长使用寿命。
（3）、锡膏回温目的是恢复助焊剂的活性，当 FLUX的活性较强时，去除焊接表面的污物和氧化物就强，此时待焊表面露出干净的金属层，锡膏就会有很好的扩散性和润湿性，焊接中的可焊性就会增强，那么助焊剂的残留物被包围的机率就不大了，空洞产生的机率就会减少。当锡膏从冰箱中取出时至少要放在室温（25 ℃±3 ℃）中回温4 h，在锡膏回温中切记不能提前打开锡膏的封盖，也不能以加温的方式对锡膏进行回温。
（4）、锡膏在上线使用之前一定要进行搅拌，其目的使合金粉末和助焊剂均匀的搅拌，在搅拌的过程中时间不能太长（大约3 min）,搅拌的力不能太大，如果时间太长力量太大合金粉末很可能被粉碎，造成锡膏中的金属粉末被氧化，如果锡膏粉末氧化，回流焊之后产生空洞的机率将大大增加。搅拌时使用胶刮刀，也可防止将锡膏中的合金粉末粉碎。锡膏使用后必须将锡膏盖上的锡膏清理干净，如果瓶盖内的锡膏未清理干净，将造成瓶内锡膏密封性不好。
（3）、锡膏印刷后不能放在空气中太久（通常在2小时之内），应该尽快进行贴片、回流作业，否则锡膏吸入太多的水分会导致空洞产生的概率增加，由此可以看出，锡膏的正确使用是非常重要的，一定要按照锡膏的正确使用方法去执行，否则PCBA回流之后的焊接缺陷将大大增加，所以正确的使用锡膏将是保证各种焊接质量的前提条件，必须高度重视。
4 丝印注意事项
丝印人员必须戴上手套，防止手上的汗水接触到PCB上裸铜焊盘，防止焊盘氧化。印刷后的PCB板每片都要检查，检查出有不良应先将PCB上的锡膏清除,再使用擦拭纸清洁PCB表面，最后用**吹PCB上的VIA孔, 以防止锡膏堵塞VIA孔。清洁后的PCB须尽快投入生产。印刷后的PCB板尽量在半小时内进入回流焊，防止焊膏在空气中暴露过久而影响焊接质量。
5 BGA的贴装
BGA的贴装主要是由多功能贴片机完成，目前市场上的多功能贴片机都能保证BGA的贴装精度。当贴装BGA调试坐标时，尽量减少调机次数；坐标调试好后可使用X-RAY检测BGA贴装坐标是否精确。生产时应严格控制抛料，防止因抛料过多造成收尾时手贴散料，增加产品不良率的机率。BGA贴装未焊接前严禁移动 PCB，否则易造成BGA元件飘移。贴装时还应注意元件抛料落在BGA焊盘上，造成BGA压件，见图4。
如果BGA在贴装时精度上出现偏差，可作以下检查；检查吸嘴是否变形或损坏，造成吸附BGA的能力下降；清洁支撑PIN上的锡膏，并合理放置支撑PIN。检查夹板轨道是否有异物，导致PCB板不能固定；检查识别6 BGA回流焊接
回流曲线是实现BGA良好焊接的关键所在，也能防止空洞的形成 。回流焊曲线由预热阶段、浸润阶段、回流阶段、冷却阶段四个阶段组成。 （1）、预热阶段：预热阶段会使PCB均匀受热，并刺激助焊剂活跃。如果升温过快会造成PCB板产生较大的变形，所以升温尽量控制在3 ℃/s以下；比较理想的升温速度为2 ℃ /s，时间最好控制在60～90秒之间。
（2）、浸润阶段：浸润阶段是助焊剂开始挥发、清洁阶段。温度在150～180 ℃之间应保持在60～120秒，尽量使助焊剂能够充分发挥，防止空洞形成。升温的速度控制在0.3～0.5 ℃/s。
（3）、 回流阶段：回流阶段的温度超过锡膏的溶点温度，锡膏溶化BGA开始焊接。其中温度在220～240 ℃范围内的时间控制相当关键，一般控制在40～60秒为最佳。峰值温度控制在235～240 ℃之间。
（4）、 冷却阶段：这一阶段锡膏开始凝固，BGA元器件被固定在线路板上。降温的速度不能过快，一般控制在4 ℃/s以下，较理想的降温速度为3 ℃/s。如果降温速度过快还会造成PCB板产生变形，PCB板的变形会造成BGA附着在PCB板力度不强；引起BGA焊接的质量问题，特别是BGA外圈引脚的虚焊（脱焊）。
设置温度曲线时，应注意不同BGA的温度设置不同；应根据BGA封装方式、大小尺寸、BGA锡球的工艺而定，这样设置温度才算是正确合理的。测量回流焊温度曲线时，应将测量探头放于BGA元件中心；在设置曲线时还应特别应注意，大尺寸的BGA四周温度与中心温度有一定的差异，一般而论四周温度会高于中心温度5 ℃左右。焊接BGA产品前必须对回流焊温度进行测试，提高设置温度曲线的准确性。元件相机是否有灰尘，导致元件识别误差，不能正常补偿其中心值等。图5是多功能机贴装元件。通过红墨水实验：将红墨水灌入BGA内，等待红墨水干后将BGA强行拔起，用显微镜观察BGA本体焊盘，发现BGA本体部分焊点面残留红墨水，见图8。
其中红色焊点是在实验前BGA锡球就已经断裂；当做红墨水实验时红墨水残留在BGA焊点上；而银白色焊点则是在做实验时强行拔起BGA时造成BGA锡球断裂；当做红墨水实验时因BGA焊点未断裂，红墨水无法浸入BGA焊点，所以BGA锡球断裂面是银白色的。验证出BGA本体与部分BGA锡球断裂造成BGA虚焊。
因材料缺陷问题造成的BGA虚焊，可采取对BGA四角点胶的方式固定BGA，填充胶水后BGA本体与PCB直接连接，外力作用下就减少了锡球与BGA连接面的作用力，减少因BGA来料缺陷造成的BGA焊接不良。点胶方式是以四个角为中心，分别点每个角的两边，点胶长度约边长的三分之一；点胶后应立即对BGA进行烘烤，烘烤温度与时间根据应力胶的特性而定；一般情况下温度为150 ℃，时间为15分钟较合适。点胶时如果胶量过多会造成BGA的散热不良，同时还会浪费应力胶；当BGA需要返修时，还会增加返修难度。所以点胶时严禁将BGA填充满。
针对有缺陷的BGA产品必须进行重点防护，SMT制程时一定要做好BGA原料的防护，尽量减少BGA的抛料。最重要的防护环节是SMT焊接到点胶烘烤阶段，是防止BGA虚焊产生最重要的阶段；因为焊接后的BGA此时没有固化胶将BGA上表面与PCB连接保护，BGA焊点是最脆弱的，一但发生碰撞就会造成BGA虚焊；，绝对不允许BGA发生碰撞。当BGA点胶固化后，后段生产时同样要做好防护工作。
生产BGA产品工艺要求较高、细节较多；如果不注重细节，不良因素累积增加，这将加大BGA不良品的产出，只有做好每个细节，才能提升BGA的焊接制造工艺水平。