BGA焊接質(zhì)量X-RAY檢測儀介紹

BGA(球柵陣列包裝)是一種典型的高密度包裝技術(shù)，其特點(diǎn)是芯片插腳以球形焊點(diǎn)的排列形式分布在包裝下，可使設備更小、引腳數目更多、引腳間距更大、成品組裝率更高、電氣性能更好。所以，包裝設備的應用越來(lái)越廣泛。但是，BGA焊點(diǎn)隱藏在芯片的底部，焊接和組裝后不利于檢測。另外，由于國家或行業(yè)尚未制定BGA焊接質(zhì)量檢驗標準，所以BGA焊接質(zhì)量檢測技術(shù)是這類(lèi)設備應用中的一大難題。

當前對BGA焊接質(zhì)量的檢測手段十分有限，常用的檢測方法有視覺(jué)檢測、飛針電子檢測、x射線(xiàn)檢測、染色檢測、切片檢測等。以染色和切片的方法進(jìn)行破壞性檢測，可作為故障分析手段，不適用于焊接質(zhì)量檢測。本發(fā)明采用的是視覺(jué)檢測技術(shù)，它只能對設備邊緣處的焊球進(jìn)行檢測，不能檢測焊球的內部缺陷；飛針電子檢測誤判率過(guò)高；X射線(xiàn)檢測利用X射線(xiàn)的傳輸特性，可以很好地檢測隱藏在設備下的焊球焊接情況，是目前有效的BGA焊接質(zhì)量檢測方法。

焊接球橋接：指兩個(gè)或兩個(gè)以上的BGA焊球連在一起造成短路的缺陷。這是由于BGA焊球熔化后流動(dòng)造成的粘連所致。由于此缺陷會(huì )引起短路，這是絕對不允許的嚴重缺陷。

 

 

焊球丟失：BGA焊球丟失是指焊接后焊球丟失的缺陷。該缺陷可能是植球過(guò)程中的遺漏，也可能是由于焊球流入印制板的通孔中。這個(gè)缺陷會(huì )直接導致斷電，這是絕對不能允許的嚴重缺陷。

 

BGA焊球移動(dòng)：BGA焊球與PCB焊盤(pán)沒(méi)有*對齊，存在相對位移缺陷。這一缺陷通常不影響電氣連接，但影響設備焊接的機械性能。實(shí)踐中，焊球對焊盤(pán)的位移最大25%，但相鄰焊球間的間隙不得減少25%以上。

BGA焊接球：指氣泡在BGA焊接球上的缺陷。此缺陷通常是由于焊膏中有機成分未及時(shí)排除或焊盤(pán)未清洗干凈所致。焊接球體氣泡對信號的傳輸有一定的影響，而氣泡對機械性能的影響更為重要。實(shí)踐中，生產(chǎn)單位或用戶(hù)通常規定焊點(diǎn)內總氣泡的濃度不超過(guò)某一閾值，如空洞面積小于等于焊球投影面積的25%，即合格。

 

虛焊：指BGA焊球與焊盤(pán)沒(méi)有真正電氣連接的缺陷。這類(lèi)缺陷常與金屬間化合物的形成有關(guān)，表現為電氣連接不良或不暢，在施加外力時(shí)電氣連接良好。除上述間接形式外，虛焊方法難以直接檢測到。

枕狀效應(HIP)：指BGA焊接球與焊膏擠壓未*或部分融合而成的凹凸或不擴散凸。這種缺陷一般沒(méi)有特殊的表現形式，檢測方法不易發(fā)現，但在后期使用過(guò)程中，焊點(diǎn)容易斷裂，形成虛焊，因此危害更大。

 

為提高檢測效率，常采用二維X射線(xiàn)對有無(wú)虛焊進(jìn)行初步診斷。觀(guān)察X光在特定操作過(guò)程中的傾斜

BGA的焊接質(zhì)量主要包括焊球的焊接、丟失焊球、焊球偏移、焊球空洞、虛焊和枕頭效應。使用中出現的一些缺陷會(huì )導致電路的可靠性受到影響，有些會(huì )立即表現出來(lái)，如焊球焊接會(huì )形成短路；在使用中，如使用時(shí)，焊球很容易在枕頭上折斷形成虛焊。經(jīng)過(guò)一些實(shí)時(shí)測試，我們可以很容易地檢測出實(shí)時(shí)性能的缺陷，而實(shí)時(shí)性能對電子系統的危害卻是不容忽視的。