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線路板小常識(shí)：如何強(qiáng)化PCB電路板BGA防止開裂
時(shí)間:2016-5-7
一、增強(qiáng)PCB抗變形能力
電路板(PCBA板)變形通常來自高溫回焊(Reflow)所造成的快速升溫與快速降溫（熱脹冷縮），再加上電路板上分布不均的零件與銅箔，更惡化了電路板的變形量。
增加電路板抗變形的方法有：
1.增加PCB線路板的厚度。如果可以建議盡量使用1.6mm以上厚度的電路板。如果還是得使用0.8mm、1.0mm、1.2mm厚度的板子，建議使用過爐治具來支撐并強(qiáng)化板子過爐時(shí)的變形量。雖然可以嘗試降低。
2.使用高Tg的PCB材質(zhì)。高Tg意味著高剛性，但是價(jià)錢也會(huì)跟著上升，這個(gè)必須取舍。
3.在電路板上灌Epoxy膠(potted)。也可以考慮在BGA的周圍或是其相對(duì)應(yīng)的電路板背面灌膠，來強(qiáng)化其抗應(yīng)力的能力。
4.在BGA的周圍加鋼筋。如果有空間，可以考慮像在蓋房子一樣，在BGA的四周打上有支撐力的鐵框來強(qiáng)化其抵抗應(yīng)力的能力。
二、降低PCB的變形量
一般來說當(dāng)電路板(PCB)被組裝到機(jī)殼之后應(yīng)該會(huì)受到機(jī)殼的保護(hù)，可是因?yàn)楝F(xiàn)今的產(chǎn)品越做越薄，尤其是手持裝置，經(jīng)常會(huì)發(fā)生外力彎曲或是掉落撞擊時(shí)所產(chǎn)生的電路板變形。
想降低外力對(duì)電路板所造成的變形，有下列的方法：
1.強(qiáng)化外殼強(qiáng)度以防止其變形影響到內(nèi)部電路板。
2.在印刷線路板里BGA的周圍增加螺絲或定位固定機(jī)構(gòu)。如果我們的目的只是保護(hù)BGA，那么可以強(qiáng)制固定BGA附近的機(jī)構(gòu)，讓BGA附近不易變形。
3.增加機(jī)構(gòu)對(duì)電路板的緩沖設(shè)計(jì)。比如說設(shè)計(jì)一些緩沖材，既使機(jī)殼變形了，內(nèi)部的電路板仍然可以維持不受外部應(yīng)力影響。但必須可慮緩沖才的壽命與能力。
三、增強(qiáng)BGA的牢靠度
1.在BGA的底部灌膠(underfill)。
2.使用SMD(Solder Mask Designed) layout。用綠漆覆蓋焊墊。
3.增加焊錫量。但必須控制在不可以短路的情況下。
4.加大電路板上BGA焊墊的尺寸。這樣會(huì)使電路板的布線變得困難，因?yàn)榍蚺c球之間可以走線的空隙變小了。
5.使用Vias-in-pad(VIP)設(shè)計(jì)。但焊墊上的孔(via)必許電鍍填孔，否則過回焊時(shí)會(huì)有氣泡產(chǎn)生，反而容易導(dǎo)致錫球從中間斷裂。 這就類似蓋房子打地樁是一樣的道理。
電路板(PCBA板)變形通常來自高溫回焊(Reflow)所造成的快速升溫與快速降溫（熱脹冷縮），再加上電路板上分布不均的零件與銅箔，更惡化了電路板的變形量。
增加電路板抗變形的方法有：
1.增加PCB線路板的厚度。如果可以建議盡量使用1.6mm以上厚度的電路板。如果還是得使用0.8mm、1.0mm、1.2mm厚度的板子，建議使用過爐治具來支撐并強(qiáng)化板子過爐時(shí)的變形量。雖然可以嘗試降低。
2.使用高Tg的PCB材質(zhì)。高Tg意味著高剛性，但是價(jià)錢也會(huì)跟著上升，這個(gè)必須取舍。3.在電路板上灌Epoxy膠(potted)。也可以考慮在BGA的周圍或是其相對(duì)應(yīng)的電路板背面灌膠，來強(qiáng)化其抗應(yīng)力的能力。
4.在BGA的周圍加鋼筋。如果有空間，可以考慮像在蓋房子一樣，在BGA的四周打上有支撐力的鐵框來強(qiáng)化其抵抗應(yīng)力的能力。
二、降低PCB的變形量
一般來說當(dāng)電路板(PCB)被組裝到機(jī)殼之后應(yīng)該會(huì)受到機(jī)殼的保護(hù)，可是因?yàn)楝F(xiàn)今的產(chǎn)品越做越薄，尤其是手持裝置，經(jīng)常會(huì)發(fā)生外力彎曲或是掉落撞擊時(shí)所產(chǎn)生的電路板變形。
想降低外力對(duì)電路板所造成的變形，有下列的方法：
1.強(qiáng)化外殼強(qiáng)度以防止其變形影響到內(nèi)部電路板。
2.在印刷線路板里BGA的周圍增加螺絲或定位固定機(jī)構(gòu)。如果我們的目的只是保護(hù)BGA，那么可以強(qiáng)制固定BGA附近的機(jī)構(gòu)，讓BGA附近不易變形。
3.增加機(jī)構(gòu)對(duì)電路板的緩沖設(shè)計(jì)。比如說設(shè)計(jì)一些緩沖材，既使機(jī)殼變形了，內(nèi)部的電路板仍然可以維持不受外部應(yīng)力影響。但必須可慮緩沖才的壽命與能力。
三、增強(qiáng)BGA的牢靠度
1.在BGA的底部灌膠(underfill)。
2.使用SMD(Solder Mask Designed) layout。用綠漆覆蓋焊墊。
3.增加焊錫量。但必須控制在不可以短路的情況下。
4.加大電路板上BGA焊墊的尺寸。這樣會(huì)使電路板的布線變得困難，因?yàn)榍蚺c球之間可以走線的空隙變小了。
5.使用Vias-in-pad(VIP)設(shè)計(jì)。但焊墊上的孔(via)必許電鍍填孔，否則過回焊時(shí)會(huì)有氣泡產(chǎn)生，反而容易導(dǎo)致錫球從中間斷裂。 這就類似蓋房子打地樁是一樣的道理。
6.個(gè)人強(qiáng)烈建議，如果已經(jīng)是成品了，最好可以使用【Stress Gauge】找出電路板的應(yīng)力集中點(diǎn)。如果有困難，也可以考慮使用計(jì)算機(jī)仿真器來找看看可能的應(yīng)力會(huì)集中在哪里。
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