盤中孔的開裂問題,在工程里其實并不少見。我個人遇到的幾個典型情況,大多集中在 熱應力、機械應力和工藝控制 三個方面。
1. 熱應力導致的裂紋
最常見的場景就是回流焊。BGA焊盤正中間就是盤中孔,如果孔內填充的樹脂熱膨脹系數(CTE)和周圍銅、基材差別太大,升溫和降溫過程中就容易產生應力集中。輕則出現微裂,重則直接導致焊點開裂。尤其是多次返修的板子,熱循環(huán)疊加更容易出問題。
2. 填充不均帶來的隱患
有些時候盤中孔填充不徹底,看似已經塞滿,但實際上存在氣泡或空洞。等到過回流焊時,里面的氣體膨脹,容易把焊點頂裂。這個問題在一些小孔徑(≤0.25 mm)的設計中比較典型。
3. 機械應力的疊加
很多人容易忽視裝配環(huán)節(jié)的機械應力。比如板子在分板、壓板時受力不均,BGA區(qū)域應力就會集中在盤中孔上。如果焊盤環(huán)寬不足,銅箔和基材的結合力弱,就很容易出現環(huán)裂。
4. 設計與工藝的矛盾
有的設計為了節(jié)省空間,盤中孔尺寸選得過小,焊盤環(huán)寬不足;工廠又用的是常規(guī)塞孔工藝,結果可靠性無法保證。設計端覺得“圖紙沒錯”,工藝端覺得“按流程做了”,但實際用起來就會頻繁出現裂紋。
5. 我的幾點經驗
材料匹配:盡量選熱膨脹系數接近的填充樹脂,減少熱循環(huán)中的內應力。
孔徑合理:避免極限設計,小孔徑過多會顯著增加裂紋風險。
工藝把關:塞孔和電鍍要做到飽滿,最好通過切片檢測,確認內部沒有空洞。
焊接管控:控制回流焊曲線,避免溫度驟變帶來的應力沖擊。
總結:盤中孔開裂并不是單一環(huán)節(jié)的鍋,而是設計、材料和工藝多方面因素疊加的結果。只要前期能考慮到熱應力和填充質量,后期加強裝配和焊接管控,大部分開裂問題是可以避免的。