高精密X-Ray有效檢測BGA焊點(diǎn)缺陷
與其他焊點(diǎn)不同,BGA焊點(diǎn)的焊球隱藏在板底部,因此傳統(tǒng)的視覺檢測方法無法檢測到。常用的檢測方法是X-ray檢測系統(tǒng)。BGA焊點(diǎn)故障種類繁多,如空洞、焊橋、虛焊、焊點(diǎn)過大、焊點(diǎn)不足等。這些故障會影響焊點(diǎn)的外部形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
焊球內(nèi)部有氣泡,但只有當(dāng)氣泡面積超過總面積的20%時(shí),才會被認(rèn)為是空洞故障;BGA空洞驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)遵循IPC-A-610規(guī)定。當(dāng)焊球空洞率大于25%時(shí),視為缺陷。
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BGA焊點(diǎn)的質(zhì)量直接影響板級電路的機(jī)械性能和電氣性能。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,焊點(diǎn)檢測會進(jìn)行焊點(diǎn)檢測,以及時(shí)發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)故障,改進(jìn)工藝流程,確保后續(xù)焊接質(zhì)量。但這將大大降低生產(chǎn)效率,增加員工不必要的工作量。
采用傳統(tǒng)的檢測方法,很難發(fā)現(xiàn)這些BGA焊球微裂紋表面的污染和氧化。傳統(tǒng)的光學(xué)檢測只能觀察到很小的局部或邊緣。X-ray可以有效地檢測BGA焊點(diǎn)氣泡的氣泡率和爬錫高度。如果電氣安裝中使用焊點(diǎn)缺陷的BGA芯片,隨著時(shí)間的推移會影響設(shè)備的使用壽命。
X-ray利用陰極射線管產(chǎn)生高能電子和金屬靶沖擊。在沖擊過程中,由于電子突然減速,其損失的動能將以X-ray的形式釋放。對于樣品無法通過外觀觀察的位置,X-ray穿透不同密度物質(zhì)后光強(qiáng)度的變化可以形成圖像,顯示待測物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu),然后觀察待測物體內(nèi)部有問題的區(qū)域,而不損壞待測物體。
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精密X-Ray是缺陷檢測和失效分析的重要方法。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括半導(dǎo)體、電阻、電容器等,不同包裝的電子元件和小型PCB印刷電路板,如觀察DIP、SOP、QFP、QFN、BGA、Flipchip等,觀察芯片crack、點(diǎn)膠不均、斷線、接線、內(nèi)泡等包裝缺陷,以及焊球冷焊、虛焊等焊接缺陷。
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