元器件高密度化：为何密脚器件焊接缺陷率明显上升？

本文深入探讨元器件组装高密度化趋势下，再流焊接设备在处理密脚器件（如 μBGA、CSP）时，导致焊接缺陷率显著上升的核心工程原因。

1. “微焊接” 技术

随着现代元器件封装技术的飞速发展，密间距的焊点数量急剧增加，结合部（焊点）不断微细化，这极大提升了“微焊接”技术的难度。具体表现在：芯片级封装极高密度：在仅 5mm×5mm 的面积上，集成了超过 5000个 接点。焊点尺寸极限微细化：间距 ≤0.4mm 的 CSP，其焊球直径已 ≤0.2mm。

2. 现象对比：流体力学差异

根据大量生产实践，我们将不同间距的 BGA、CSP 封装在再流焊接中的表现进行对比分析。

间距 ≥0.8mm 的 BGA、CSP 封装（正常状态）

在此间距下，芯片封装件下表面与 PCB 表面之间存在较大间隙。热风能够顺畅地透入该间隙内，与各个焊球进行直接且充分的热交换。因此，使用强制热风对流加热炉进行再流焊接时，通常能获得良好的焊接效果，出现冷焊（焊不透）的概率极低。

  间距≥0.8mm 的 BGA、CSP 热风加热示意

良好焊点实物图

间距 ≤0.4mm 的 BGA、CSP 封装（缺陷高发状态）

当间距缩小至 ≤0.4mm 时，芯片封装体下表面与 PCB 表面的间距已极度狭小，几乎逼近了气流的附面层厚度。此时，热风受到严重阻碍，很难透入缝隙内部与焊球进行直接热交换。

正是由于这种热风流体力学上的受阻，导致间距 ≤0.4mm 的 BGA、CSP 在热风炉中再流焊接时，极易诱发高比例的冷焊（焊不透）缺陷。

间距≤0.4mm 的 BGA、CSP 热风受阻加热示意

冷焊（焊不透）缺陷实物图

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