便携电子设备往往需要经受跌落和撞击的考验。脆性的无铅焊料，例如常用的焊球合金——银含量为3-4%的SAC305或者SAC405锡银铜焊锡膏，焊点特别容易因为金属间化合物而失效。为了提高BGA的抗跌性和抗撞击性，一些厂商使用银含量比较低的SAC焊球来生产BGA。本文重点讨论改变BGA焊球冶金技术会给我们带来哪些好处和需要解决哪些问题。
在便携设备中，例如蜂窝电话、PDA、DVD播放器和MP3播放器，应力可能会引起金属间互化物失效，在运输和搬运过程中常常出现的冲击也会造成金属间互化物失效。一家元件厂商认为，用户之所以会收到有焊球丢失的BGA封装，是因为它们在运输过程中曾经跌下。主要的半导体厂商公布了一些元件变更通知（PCN）和技术公告。目前，这些元件变更通知的范围还很有限；不过，预计这些改变很快就会用在许多不同类型的封装上。
减少焊料中银的含量会降低弹性模数和金属间互化物的厚度，提高大焊点的合格率。改用含银量比较低的焊料的BGA还有其他的好处，有以下好处：
改变了失效的模式和位置；
1、在温度老化时（150°C），金属间互化物的生长速度比较慢；
2、加入添加剂，减少了SMT焊点中铜的分解；
3、抑制了锡的氧化，改善了焊点的湿润效果；
4、减少银锡条；
5、降低了表面的粗糙度（使检查变得更容易）；
6、在某些情况下，不需要使用底部填充胶；
7、由于银含量的减少了，价格也随之下降。
冶金技术的变化还带来了一些问题。首先，SAC305/405合金的熔点温度在217-221°C的范围内，含银量低的合金的熔点温度为217-228°C。在某些情况下，可能需要对现有的无铅再流焊温度曲线再次进行优化。电路板上所有封装和焊点的最高温度都必须经过重新评估之后才能确定冶金技术上的变化所带来的影响。再流焊和返工的最高温度和温度高于液相线时间的变化、在SAC305/405焊膏体积上的变化，以及重新评价具体焊膏的化学成分在比较高的工艺温度下的影响，例如助焊剂的挥发，这些是无铅再流焊可能出现的变化，但是还不能确定。
如果在锡铅工艺中使用无铅BGA，需要做大量的工作来确定哪一种再流焊最适合。从SAC305/405变成含银量低的合金意味着可能需要全面重新评价混合焊接工艺。引进含银量低的BGA又不改变再流焊温度曲线，这可能会抵消在跌落试验中看到的这种BGA在性能方面的优势。一些销售商正在发布元件变更通知，这意味着他们既不希望改变元件号，也不希望看到在形式、安装和功能上有变化。对于冶金技术改变了的器件，并非所有的整机制造商和电子制造服务商都一致认可并且要求供应商使用新的元件号。对JSTD-020规定温度可能的影响，也许也要考虑到。表1是如何为BGA选择合金的例子。
降低焊料中银的含量可以进一步提高抗跌落应力和抗撞击应力的性能。不过，冶金技术上的改变要求重新评价许多制造工艺和业务流程。BGA厂商和整机制造商或者电子制造服务商必须深入研究这种变化所带来的影响，特别是在无法进行有效追踪的情况下。这种变化，加上用于高可靠性产品的无
铅焊接数据有限，会进一步推迟整个无铅化进程。
广州佩特电子科技有限公司www.gzpeite.com，广州地区老牌电子加工厂，能够给你提供优质的SMT贴片加工服务，同时还有丰富的PCBA加工经验，PCBA包工包料为你解忧。佩特科技还可以承接DIP插件加工及PCB生产、电子线路板制造服务。