6. X射线成像技术在BGA焊接质量检测中的应用
BGA(球栅阵列封装)是一种典型的高密度封装技术,其特点是芯片引脚以球形焊点按阵列形式分布在封装下面,可使器件更小、引脚数更多、引脚间距更大、成品组装率更高和电性能更优良。
目前BGA焊接质量检测手段非常局限,常用的检测手段包括:目检、飞针电子测试、X射线检测、染色检测和切片检测。其中染色和切片检测为破坏性检测,可作为失效分析手段,不适于焊接质量检测。无损检测中目检仅能检测器件边缘的焊球,不能检测焊球内部缺陷;飞针电子测试误判率太高;而X射线检测利用X射线透射特性,可以很好地检测隐藏在器件下方的焊球焊接情况,是目前很有效的BGA焊接质量检测方法。
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x射线管主要提供电子从热阴极通过电场,向阳极加速的作用。当电子在几十千伏的高压下迅速提速到高速状态,撞击到阳极体时动能转化释放出X射线。碰撞区域的大小就是X射线源的大小,通过小孔成像原理,我们可以粗略的得知x射线源的大小与清晰度成反比,即x-ray射线源越小,成像越清晰。
目前看来,相比其他类型的检测技术,在线X-RAY- 3DX-RAY检测技术具备以下特点:
一.是对工艺缺陷的覆盖率高达97%。可检测的缺陷包括虚焊、桥连、立碑、焊料不足、气孔、器件漏装、平整度等,尤其是X射线对BGA、CSP等焊点隐藏器件也可以进行检查;
二.是较高的测试覆盖度,可以对肉眼和在线检测不到的地方进行检测。比如PCBA被判断故障时,Vitrox伟特V810,怀疑是PCB内层走线断裂,X射线可以很快地进行检查;
三.是检测的准备时间大大缩短;
四.是能观察到其他测试手段无法可靠探测到的缺陷,比如虚焊、空气孔和成像不良等;
五.是对双面板和多层板只需一次检测(带分层功能);
六.是提供相关测量信息,如焊膏厚度、焊点下的焊锡量等,这些信息可用来对生产工艺过程进行评估。
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