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X射線可以檢測出哪些BGA焊點(diǎn)的缺陷？

發(fā)布時(shí)間：2020-08-23 09:00:00

實(shí)時(shí)X射線檢測是一種有價(jià)值的無損檢測技術(shù)，可以提供有關(guān)BGA焊點(diǎn)的重要信息。對(duì)于BGA焊點(diǎn)質(zhì)量檢查，通常首先進(jìn)行非破壞性技術(shù)檢測，即無損檢測。進(jìn)一步的檢查是破壞性檢查技術(shù)，包括染料分析，金相檢查和掃描電鏡（SEM）及能量色散譜（EDS）分析，這些通常用于界面分析，可以識(shí)別大多數(shù)BGA失效的焊點(diǎn)。

X射線無損檢測技術(shù)可以提供BGA焊點(diǎn)的初步缺陷信息，有助于引導(dǎo)后續(xù)的破壞性檢測分析。

X射線檢查中觀察到的最常見缺陷之一是焊點(diǎn)中的空洞。根據(jù)IPC-7095C，空隙率大于35％和直徑大于50％是工藝控制的極限值。一般而言，如果總空隙面積超過焊球面積的25％，則認(rèn)為該產(chǎn)品不合格，需要返修。盡管小的空洞可以通過檢查并且不需要返修，但它們?nèi)匀皇菓?yīng)注意的工藝指標(biāo)。

焊料橋接是可以通過X射線檢查的另一個(gè)缺陷。當(dāng)通過焊料連接兩個(gè)焊點(diǎn)時(shí)，焊料與大多數(shù)周圍材料之間存在明顯的密度差，因此很容易識(shí)別。

焊球的丟失在X射線檢測圖像中也非常明顯。由于BGA焊球是以陣列方式整齊排列在器件底部，因此很容易發(fā)現(xiàn)缺少焊球的相應(yīng)位置。

X射線檢查也很容易發(fā)現(xiàn)錫球移位的問題。關(guān)鍵是檢測焊球位移的嚴(yán)重程度。通常根據(jù)具體要求判斷焊點(diǎn)是否合格一般的標(biāo)準(zhǔn)公式為：從焊球中心到焊盤中心的距離/焊盤直徑<25％。

X射線檢查還可以觀察變形的焊點(diǎn)，盡管很難觀察到。要查看某些缺陷，通常需要極端的角度和特殊處理。有些畸形焊點(diǎn)是無害的。

其他變形的焊點(diǎn)可能是嚴(yán)重的缺陷，例如枕頭效應(yīng)，枕頭效應(yīng)很難通過二維X射線檢測來觀測，需要借助3D斷層掃描來檢測。

焊接也很難通過二維X射線檢測。通常使用二維X射線對(duì)虛假焊接的存在或不存在進(jìn)行初步診斷。如果焊點(diǎn)的形狀異常，邊界模糊，尺寸異常并且灰度級(jí)很深，則這種焊點(diǎn)很可能會(huì)出現(xiàn)虛焊缺陷，應(yīng)進(jìn)行3D斷層掃描。

在進(jìn)行BGA焊點(diǎn)檢查和分析時(shí)，應(yīng)遵循一個(gè)過程，以確保在將測試樣品轉(zhuǎn)移到下一個(gè)測試過程之前，應(yīng)收集所有可用數(shù)據(jù)。X射線能夠檢測連焊、焊球丟失、焊球移位和空洞等缺陷。 3D斷層掃描技術(shù)的引入還可以檢測出BGA幾乎所有常見的焊接缺陷。染色測試可提供所有焊點(diǎn)的信息，并有助于識(shí)別裂紋或分離的界面。金相檢測與SEM和EDS相結(jié)合，可提供有關(guān)基板側(cè)和元件側(cè)之間的焊點(diǎn)界面的詳細(xì)信息，它可以描述BGA中發(fā)生的大多數(shù)焊點(diǎn)缺陷和異常，這有助于找出BGA故障的根本原因。

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