在BGA（Ball Grid Array）器件焊接过程中，焊盘脱落问题常常给PCBA制造带来严重后果。

焊盘一旦从PCB基板剥离，不仅返修困难，还可能导致整板报废。本文将从PCB材料选择与焊盘结构设计规范两个维度入手，深入剖析BGA焊盘脱落的根因及防控对策，并结合恒天翊真实案例，提供可落地的工艺优化建议。

一、BGA焊盘脱落的常见诱因

BGA焊盘脱落常见于以下几种情况：

多次返修过程中焊盘从板材中被拔起；

回流焊热冲击后焊盘鼓包或剥离；

焊盘局部翘起引发开路；

存储或使用中热应力作用导致焊盘失效。

根本原因大多集中在：PCB基材耐热性不足、焊盘设计不合理、焊接热应力过大三方面。

你的BGA焊盘是否也频繁脱落？问题是材料还是设计？

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二、PCB材料选择建议

1. 基材耐热等级（Tg值）

普通FR-4材料Tg值约130°C，不建议用于大BGA器件；

建议选择Tg ≥ 170°C以上的高Tg板材（如IT-180A、S1000H）；

对于多次返修产品或军工/汽车应用，推荐无卤高Tg高耐热板材。

2. 层压结构稳定性

多层板需关注玻璃纤维分布均匀性与树脂流动性；

推荐板材：Shengyi S1000H、Isola 370HR、Nelco N4000系列。

3. 吸湿率与耐CAF性能

高吸湿板材在高温回流后容易造成树脂膨胀剥离焊盘；

板材需具备优异的抗CAF能力与低吸水率（<0.1%）。

三、BGA焊盘结构设计规范

1. 焊盘类型选择

推荐使用NSMD焊盘（Non-Solder Mask Defined），其焊盘小于阻焊开窗，焊接可靠性优于SMD；

避免在BGA区域设置SMD焊盘，防止应力集中。

2. 焊盘尺寸与阻焊开窗

焊盘尺寸建议比焊球直径小10–15%；

阻焊开窗比焊盘直径大20–30μm，确保焊锡润湿良好；

严禁阻焊桥压在焊盘边缘，避免应力集中剥离。

3. 焊盘铜箔厚度控制

铜厚不足（如0.5oz）易引发热冲击剥离；

推荐**≥1oz铜厚**，提升附着力与导热性。

4. 焊盘与地层连接方式

若焊盘直接连大面积地层，需设计热阻焊盘（Thermal Relief Pad）；

防止因热不均或局部冷焊拉扯焊盘。

你的PCB焊盘，是在标准之上，还是刚好踩线？

恒天翊工程团队，帮助众多客户完成BGA设计优化、焊盘重构与材料升级，从验证到量产全流程护航，确保焊盘“不掉一块”！

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四、恒天翊案例：工业相机BGA焊盘脱落分析与改进

**项目背景：**某客户的工业相机控制板，在BGA芯片返修后，多次出现焊盘整体脱落现象，严重影响交付周期。

失效分析：

使用普通FR-4板材（Tg 135°C），热冲击耐受性差；

BGA焊盘采用SMD结构，阻焊覆盖偏移，削弱铜箔粘结力；

多次加热导致焊盘铜箔被树脂层“拔起”。

优化方案：

板材更换为S1000H高Tg材料；

BGA焊盘全部调整为NSMD结构，优化阻焊窗口；

增加BGA区域铜厚至1oz；

工艺增加预烘烤与返修温控保护设置。

**最终效果：**BGA焊盘脱落率降至0%，客户顺利批量出货。

五、结语：从材料到设计，防脱焊于未然

BGA焊盘脱落不是孤立问题，而是材料、设计与工艺多因素耦合的失效体现。唯有从PCB选材、结构设计、焊接工艺三位一体系统优化，方能有效规避失效风险。

若您正在面临类似问题，欢迎联系恒天翊，我们以“失效分析反推设计优化”为核心，为客户提供可靠、高效的PCBA技术支持。

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