[发明专利]一种减少BGA芯片虚焊的方法和焊有BGA芯片的PCB板

说明书

本发明涉及一种减少BGA芯片虚焊的方法，包含：在设计阶段，将PCB板放置BGA芯片的边缘添加没有任何电气连接的引脚属性，对PCB板进行封装，添加属性后下镭射孔到PCB第二层，同时第一层的表面也有稍许铜皮连接，将BGA芯片焊接在PCB上，采用本发明的方案增强了BGA芯片的附着力，防止带有芯片的PCB板在整机跌落时出现引脚虚焊的问题。

技术领域

本发明电子电路领域，具体是指一种减少BGA芯片虚焊的方法和焊有BGA芯片的PCB板。

背景技术

随着集成电路技术的发展，硅单芯片集成度不断提高，对集成电路的封装要求更加严格，为满足发展的需要，BGA(Ball Grid Array)应运而生。BGA(Ball Grid Array)－球状引脚栅格阵列封装技术，高密度表面装配封装技术。在封装底部，引脚都成球状并排列成一个类似于格子的图案，由此命名为BGA。目前主板控制芯片组多采用此类封装技术，材料多为陶瓷。采用BGA技术封装的内存，可以使内存在体积不变的情况下，内存容量提高两到三倍，BGA与TSOP相比，具有更小体积，更好的散热性能和电性能。BGA封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升，采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有TSOP封装的三分之一；与传统TSOP封装方式相比，BGA封装方式有更加快速有效的散热途径。

当今BGA一度成为CPU、主板上南、北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。随着平板、手机功能的不断增强，主板上越来越多的芯片采用BGA封装，常见的有平台芯片BB、PMU以及memory芯片等。这些芯片很容易在整机跌落时出现pin脚的虚焊。据统计数字表明，在电子整机产品故障中，有将近一半是由于焊接不良引起的，所以，虚焊是电路可靠性的一大隐患，必须严格避免。

现有技术中，预防平板电视BGA IC虚焊的可用手段之一为在散热片上增加两个定位柱来牵引，防止PCB板变形来预防虚焊。此方法为定位柱与PCB板焊接固定，在一定程度上可以防止因板材变形而造成的焊点虚焊，但是两点并不能控制一个面的变形，所以不能控制PCB板其他方向的变形；且增加两个定位柱要在板上留有相应的焊盘位置，使PCB板设计复杂，板材面积也要相应增加。因此，该技术还有待于改进和发展。

另外一种可用手段是使用封装胶进行BGA封装加固。封装胶是指可以将某些元器件进行密封、包封或灌封的一类电子胶水或粘合剂，灌封后可以起到防水、防潮、防震、防尘、散热、保密等作用。常见的封装胶主要包括环氧类封装胶、有机硅类封装胶、聚氨酯封装胶以及紫外线光固化封装胶等。环氧类封装胶：一般都是刚性硬质的，大部分为双组份需要调和后使用，少部分单组份的需要加温才能固化。有机硅类封装胶几乎都是软质弹性的，与环氧相同，其中大部分为双组份需要调和后使用，少部分单组份的需要加温才能固化。目前市面上使用封装胶进行BGA封装加固大致分为两种：一种是底部填充，采用环氧树脂，通过在加温炉或者烤箱内的高温条件下固化8～20mins；另一种是采用UV固化材料，通过在UV炉或者LED面光源等紫外线装置内进行UV照射固化。

例如，专利号为CN104979225A的发明《一种防止BGA IC虚焊的底部填充方法》公开了一种防止BGA IC虚焊的底部填充方法，其包括步骤：将IC焊接在PCB板上，并通过检测确保IC未产生虚焊；利用毛细管作用和点胶设备将填充胶填充至IC与PCBA间的空隙，使IC与PCBA连成一体。本发明通过胶水填充的方式使IC与PCBA连成一体，可增强IC抵抗机械应力，同时排除IC与PCBA之间的空隙，且胶水导热率远大于空气，可明显改善IC的热应力，可实现机芯板小型化。并且使用底部填充方法，不占用PCB排布空间，可以实现线体流水作业，不影响焊接流程；使用喷射式点胶方式，可以有效提升生产效率。此外，通过底部填充方法还可以提前检测虚焊，防止不良品流入后续工序。