盘中孔的开裂问题,在工程里其实并不少见。我个人遇到的几个典型情况,大多集中在 热应力、机械应力和工艺控制 三个方面。
1. 热应力导致的裂纹
最常见的场景就是回流焊。BGA焊盘正中间就是盘中孔,如果孔内填充的树脂热膨胀系数(CTE)和周围铜、基材差别太大,升温和降温过程中就容易产生应力集中。轻则出现微裂,重则直接导致焊点开裂。尤其是多次返修的板子,热循环叠加更容易出问题。
2. 填充不均带来的隐患
有些时候盘中孔填充不彻底,看似已经塞满,但实际上存在气泡或空洞。等到过回流焊时,里面的气体膨胀,容易把焊点顶裂。这个问题在一些小孔径(≤0.25 mm)的设计中比较典型。
3. 机械应力的叠加
很多人容易忽视装配环节的机械应力。比如板子在分板、压板时受力不均,BGA区域应力就会集中在盘中孔上。如果焊盘环宽不足,铜箔和基材的结合力弱,就很容易出现环裂。
4. 设计与工艺的矛盾
有的设计为了节省空间,盘中孔尺寸选得过小,焊盘环宽不足;工厂又用的是常规塞孔工艺,结果可靠性无法保证。设计端觉得“图纸没错”,工艺端觉得“按流程做了”,但实际用起来就会频繁出现裂纹。
5. 我的几点经验
材料匹配:尽量选热膨胀系数接近的填充树脂,减少热循环中的内应力。
孔径合理:避免极限设计,小孔径过多会显著增加裂纹风险。
工艺把关:塞孔和电镀要做到饱满,最好通过切片检测,确认内部没有空洞。
焊接管控:控制回流焊曲线,避免温度骤变带来的应力冲击。
总结:盘中孔开裂并不是单一环节的锅,而是设计、材料和工艺多方面因素叠加的结果。只要前期能考虑到热应力和填充质量,后期加强装配和焊接管控,大部分开裂问题是可以避免的。