BGA封装的其中一个缺点,就是锡球无法像长引脚那样可以伸展,因此他们在物理特性上是不具材料刚度的。所有的表面贴焊装置,因PCB基板和BGA封装在热膨胀系数的差异而弯曲(热应力),或延展并振动(机械应力)下,就可能导致焊点断裂。
热膨胀问题可透过PCB与封装两者相近的热特性配合来解决,通常塑化BGA装置可以比陶瓷BGA装置更接近符合PCB的热特性。
普遍采用的RoHS相容无铅焊料合金产线,更显示出BGA封装所需面临的挑战,例如回焊过程时的“枕头效应”(Head-in-Pillow)、“承垫坑裂”(pad cratering)问题,相较于含铅焊料的BGA封装,由于RoHS相容焊料的低延展性,在高温、高热冲击和高G力等极端环境下,有些BGA封装的可靠度也因此降低。
机械应力问题可透过一种叫做“底部填充”(Underfilling)的手续将装置黏合在板子上,此手续会在装置贴焊到PCB上后,在其下方注射环氧混合物,有效地将BGA装置贴合至PCB上。有数种底部填充材料可供应用,可对应各种不同应用与热传导的需求提供不同的特性。底部填充的另一个好处是,能够限制住锡须的增生。
解决非延展性接点的另一个解决办法,就是将封装内放入一道“延展性涂层”,能允许底部的锡球能按照封装的相对应位置移动实际位置。这个技巧已成了BGA封装DRAM厂的标准之一。
其他在PCB层级上用来增加封装可靠度的技巧,还包括了专为陶瓷BGA(CBGA)使用的低延展性PCB、封装与PCB板之间导入的中介板(interposers),或重新封装装置等。
当封装物贴焊至定位后,要找到焊接时的缺陷就变得困难。为了要检测焊接封装的底部,业界均开发了X光机、工业电脑断层扫描机、特殊显微镜、和内视镜等设备来克服这个问题。若一块BGA封装发现是贴焊失败,可以在“返修台”(通称rework station)上移除它,这是一台装有红外线灯(或热风机)的夹具,以及备有热电偶和真空装置以便吸取封装物。BGA封装可以替换另一颗新的、重工(或称“除锡植球”,英文称reballing)并重新安装在电路板上。
由于视觉化X光的BGA检测方式所费不赀,电路测试法反而也经常被采用。常见的边界扫描测试法可透过IEEE 1149.1JTAG接口连接进行测试。
在开发阶段时,就将BGA装置焊接至定点的话其实不切实际,通常反而是先使用插槽,虽然这样比较不稳定。通常有两种常见的插槽:较可靠的类型具有弹簧针脚,可以贴紧下方的锡球,但不允许使用锡球已被移除的BGA装置,因为这样弹簧针脚可能会不够长。
而不可靠的类型是一种叫做“ZIF插槽”(Zero Insertion Force),具有弹簧钳可以抓住锡球。但这个不容易成功,特别是当锡球太小的话。
要可靠地焊接BGA装置,需要昂贵的设备。人工焊接的BGA装置非常困难且不可靠,通常只用在少量且小型的装置。然而,由于越来越多的IC只提供在无铅(例如,四侧扁平无铅封装(quad-flat no-leads package))或BGA封装使用,已逐渐发展出各种的DIY法(重工)可使用便宜的加热源,例如热风枪、家用烤箱以及平底电热锅等。