助焊剂，顾名思义，就是协助焊接，电子零件往线路板上焊接时，由于要求考虑产品焊盘部分会氧化和精密贴合，所选用的一种能够更好地焊接的一种物质。

随着SMT技术的广泛应用以及贴片产品的普遍应用，助焊剂越来越成为工业生产中不可或缺的一部分，归纳起来，助焊剂主要有以下几个作用:

辅助热传导

去除氧化物

降低被焊接材质表面张力

去除被焊接材质表面油污

增大焊接面积

防止再氧化

在这几个方面中比较关键的作用有两个就是:"去除氧化物"与"降低被焊接材质表面张力"。

去氧化物--焊接的过程就是钎焊接头或焊点成型的过程，这个过程也是合金结构发生变化及合金重组的过程。焊料合金本身的结构状态基本都是稳定的，那么，它与其他金属或其他合金在极短的时间内重新熔合，并形成新的合金结构就不是那么容易的事情，目前，传统的焊料合金为Sn63/Pb37，它与其他很多金属或合金都能够重新熔合并形成新的合金，如铜、铝、镍、锌、银、金等，特别是金属铜极易与锡铅合金焊料熔合，但是当这些金属被空气或其他物质所氧化或反应时，在这些金属物的表面会形成一个氧化层，虽然锡铅焊料与这些金属本身较易形成合金结构，但与这些物质的氧化物或化合物形成新的焊点接头，重新熔合的机会就非常低。几乎所有的焊接材料设计者在论证焊料的可焊性时，都是将焊接材质及工艺环境设定在理想状态，而所有的理想状态在实际工艺过程中几乎是不存在的，就线路板、元器件、或其他被焊接材质的制造与储存、运送、再生产等各个环节而言，各种焊接材质表面被氧化的可能性都是100%存在的。

因此，焊接前对被焊接材质表面氧化层的处理就显得格外关键，而助焊剂"去除氧化物"的过程，其实就是一个氧化还原的过程，助焊剂中的活性剂通常是各种有机酸或有机酸盐类物质，至少有一、两种酸或酸盐，通常由多种酸及酸盐复配来用。在氧化还原反应的过程中，反应进行的"速度"及反应"能力"是人们比较关注的问题，这两个是内在的问题，其外部表现就是通常人们所讲的"焊接速度"与"焊接能力"，在材质、工艺等情况既定的情况下，对不同活性助焊剂的选择就显得很重要:活性较弱或活性太弱的焊剂焊接速度或焊接能力相对较差，活性较强的助焊剂去除氧化膜的能力较强、上锡速度较快，但如果焊剂中活性剂太多、太强或整体结构配伍不好时，很可能会导致焊后有活性物质残留，这时就存在焊后继续腐蚀的可能性，对产品的安全性能造成了相当隐患。

降低被焊接材质表面张力--

在焊接过程中，焊料基本处于液体状态，而元件管脚或焊盘则为固体状态，当两种物质接触时，因液态物质表面张力的作用，会直接造成两种物质接触界面的减小，我们对这种现象的表面概括是"锡液流动性差"或"扩展率小"，这种现象的存在影响合金形成的面积、体积或形状。这时需要的是助焊剂中"表面活性剂"的作用，"表面活性剂"通常指在极低的浓度下，就能够显著降低其他物质表面张力的一种物质，它的分子两端有两个集团结构，一端亲水憎油另一端亲油憎水，通过其外部表现可以看到，它由溶剂可溶性和溶剂不溶性两部分组成，这两个部分正处于分子的两端，形成一种并不对称的结构，它只所以能够显著降低表面张力的作用正是由这种特殊结构所决定的。

助焊剂中表面活性剂的添加量很小，但作用却很关键，降低"被焊接材质表面张力"，所表现出来的就是一种强效的润湿作用，它能够确保锡液在被焊接物表面顺利扩展、流动、浸润等。通常焊点成球、假焊、拉尖等类似不良状况均与表面活性不够有一定关系，而这种原因不一定是焊剂"表面活性剂"添加量太少，也有可能是在生产工艺过程中造成了其成分解、失效等，从而大大减弱表面活性作用。

乳白色或微黄色/金黄色膏体.比重界乎于0.85-1.0.为成型剂/有机酸/合成酸/酸抑制剂/稳定剂/增稠剂/触变剂/表面活性剂/树脂/高沸点溶剂的混合体.

通常为弱酸性,以锡膏瓶(0.15L)装,装至四分之三左右为一百克!具有一定粘度/高阻抗/要求免洗!

分有铅和无铅用助焊膏

广泛应用于BGA芯片封装.

按封装材料的不同，BGA元器件主要有以下几种:

PBGA(plastic BGA,塑料封装的BGA);CBGA(ceramic BGA，陶瓷封装的BGA);CCBGA(ceramic column BGA，陶瓷柱状封装的BGA);TBGA(tape BGA,载带状封装的BGA);CSP(ship scale package或μBGA)

PBGA(Plastic Ball Grid Array),它采用BT 树脂/玻璃层压板作为基板，以塑胶(环氧模塑混合物)作为密封材料，焊球可分为有铅焊料(63Sn37Pb、62Sn36Pb2Ag)和无铅焊料(Sn96.5Ag3Cu0.5)，焊球和封装体的连接不需要另外使用焊料。

有一些PBGA 封装为腔体结构，分为腔体朝上和腔体朝下两种。这种带腔体的PBGA是为了增强其散热性能，称之为热增强型BGA，简称EBGA，有的也称之为CPBGA(腔体塑料焊球数组).

PBGA 封装的优点:

1、与 PCB 板的热匹配性好。PBGA 结构中的BT 树脂/玻璃层压板的热膨胀系数(CTE)约为14ppm/℃，PCB 板的约为17ppm/cC，两种材料的CTE 比较接近，因而热匹配性好;

2、在回流焊过程中可利用焊球的自对准作用，即熔融焊球的表面张力来达到焊球与焊盘的对准要求;

3、成本低;

4、电性能良好。

PBGA 封装的缺点:

对湿气敏感，不适用于有气密性要求和可靠性要求高的器件的封装。

CBGA(Ceramic Ball Grid Array)在BGA 封装系列中的历史最长。它的基板是多层陶瓷，金属盖板用密封焊料焊接在基板上，用以保护芯片、引线及焊盘。焊球材料为高温共晶焊料10Sn90Pb，焊球和封装体的连接需使用低温共晶焊料63Sn37Pb。

CBGA 封装的优点如下:

1、气密性好，抗湿气性能高，因而封装组件的长期可靠性高;

2、与 PBGA 器件相比，电绝缘特性更好;

3、与 PBGA 器件相比，封装密度更高;

4、散热性能优于 PBGA 结构。

CBGA 封装的缺点如下:

1、由于陶瓷基板和 PCB 板的热膨胀系数(CTE)相差较大，因此热匹配性差，焊点疲劳是其主要的失效形式;

2、与 PBGA 器件相比，封装成本高;

3、在封装体边缘的焊球对准难度增加。

TBGA(Tape Ball Grid Array) 是一种有腔体结构，TBGA 封装的芯片与基板互连方式有两种:倒装焊键合和引线键合。芯片倒装键合在多层布线柔性载带上;用作电路I/O 端的周边数组焊料球安装在柔性载带下面;它的厚密封盖板又是散热器(热沉)，同时还起到加固封装体的作用，使柔性基片下面的焊料球具有较好的共面性。芯片粘结在芯腔的铜热沉上;芯片焊盘与多层布线柔性载带基片焊盘用键合引线实现互连;用密封剂将电路芯片、引线、柔性载带焊盘包封(灌封或涂敷)起来。

TBGA 的优点如下:

1、 封装体的柔性载带和 PCB 板的热匹配性能较好;

2、在回流焊过程中可利用焊球的自对准作用，印焊球的表面张力来达到焊球与焊盘的对准要求;

3、是最经济的 BGA 封装;

4、 散热性能优于 PBGA 结构。

TBGA 的缺点如下:

1、对湿气敏感;

2、不同材料的多级组合对可靠性产生不利的影响。

MCM-PBGA(Multiple chip module-PBGA)，多芯片模块PBGA;

μBGA，微BGA，是一种芯片尺寸封装;

SBGA(Stacked ball grid array)，叠层BGA;

etBGA，最薄的BGA结构，封装体高度为0.5mm，接近于芯片尺寸;

CTBGA、CVBGA(Thin and Very Thin Chip Array BGA)，薄型、超薄型BGA;

一、外层线路BGA处的制作:

在客户资料未作处理前，先对其进行全面了解，BGA的规格、客户设计焊盘的大小、阵列情况、BGA下过孔的大小、孔到BGA焊盘的距离，铜厚要求为1~1.5盎司的PCB板，除了特定客户的制作按其验收要求做相应补偿外，其余客户若生产中采用掩孔蚀刻工艺时一般补偿2mil，采用图电工艺则补偿2.5mil，规格为31.5mil BGA的不采用图电工艺加工;当客户所设计BGA到过孔距离小于8.5mil，而BGA下过孔又不居中时，可选用以下方法:

可参照BGA规格、设计焊盘大小对应客户所设计BGA位置做一个标准BGA阵列，再以其为基准将需校正的BGA及BGA下过孔进行拍正，拍过之后要与原未拍前备份的层次对比检查一下拍正前后的效果，如果BGA焊盘前后偏差较大，则不可采用，只拍BGA下过孔的位置。

二、BGA阻焊制作:

1、BGA表面贴阻焊开窗:与阻焊优化值一样其单边开窗范围为1.25~3mil，阻焊距线条(或过孔焊盘)间距大于等于1.5mil;

2、BGA塞孔模板层及垫板层的处理:

①制做2MM层:以线路层BGA焊盘拷贝出为另一层2MM层并将其处理为2MM范围的方形体，2MM中间不可有空白、缺口(如有客户要求以BGA处字符框为塞孔范围，则以BGA处字符框为2MM范围做同样处理)，做好2MM实体后要与字符层BGA处字符框对比一下，二者取较大者为2MM层。

②塞孔层(JOB.bga):以孔层碰2MM层(用面板中Actionsareference selection功能参考2MM层进行选择)，参数Mode选Touch，将BGA 2MM范围内需塞的孔拷贝到塞孔层，并命名为:JOB.bga(注意，如客户要求BGA处测试孔不作塞孔处理，则需将测试孔选出，BGA测试孔特征为:阻焊两面开满窗或单面开窗)。

③拷贝塞孔层为另一垫板层(JOB.sdb)。

④按BGA塞孔文件调整塞孔层孔径和垫板层孔径。

三、BGA对应堵孔层、字符层处理:

①需要塞孔的地方，堵孔层两面均不加挡点;

②字符层相对塞孔处过孔允许白油进孔。

以上步骤完成后，BGACAM的单板制作就完成了，这只是目前BGA CAM的单板制作情况，其实由于电子信息产品的该许日新月异，PCB行业的激烈竞争，关于BGA塞孔的制作规程是经常在更换，并不断有新的突破。这每次的突破，使产品又上一个台阶，更适应市场变化的要求。我们期待更优越的关于BGA塞孔或其它的工艺出炉。