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教你如何使用X-Ray檢查BGA錫球焊接的焊性

2020-05-19 12:01:49 1644

一般的 X-Ray 檢查機(jī)只能查看到二維(2D)的影像,但二維很難看得出來(lái)有否空焊或錫球開(kāi)裂等問(wèn)題,因?yàn)橛跋裰荒芸吹秸w錫球的形狀,但如果錫球里面有過(guò)多或過(guò)大的氣泡,就極有可能會(huì)產(chǎn)生斷裂的問(wèn)題,另外如果錫球的外直徑比起其他相鄰的錫球來(lái)得大或小,也有機(jī)會(huì)造成空焊,但這僅是就經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷。

一、BGA錫球變大造成空焊


首先想想同一個(gè)BGA的錫球應(yīng)該都是一樣的大小,其中如果有些錫球是空焊,有些球是焊錫完整,那這兩種焊錫的形狀是否會(huì)有些不一樣? 答案是肯定的,試想同樣體積的錫球經(jīng)過(guò)壓縮后,好的焊錫會(huì)有一部份錫球的錫分散到PCB的焊墊(pad)而使焊球變??;有空焊的錫球則不會(huì),錫球經(jīng)過(guò)壓縮后反而會(huì)使錫球變大。


同樣大小的錫球發(fā)生空焊時(shí),錫球的直徑反而會(huì)變大,當(dāng)然最好比較一下正常板子的焊球是否都一樣大,因?yàn)橛行┌遄拥脑O(shè)計(jì)會(huì)造成錫球變得比較小,后面會(huì)再詳述。


BGA同樣大小的錫球發(fā)生空焊時(shí),錫球的直徑反而會(huì)變大


另外,通常認(rèn)為這個(gè)錫球變大的現(xiàn)象與HIP(Head In Pillow,枕頭效應(yīng))及NWO(Non-Wet-Open)不良現(xiàn)象有非常高的正相關(guān),不過(guò)一般的HIP及NWO都很難用二維(2D)的X-Ray檢查出來(lái),因?yàn)槠銪GA球形的大小變化不大。


二、導(dǎo)通孔(vias)導(dǎo)至錫量不足的空焊


另外一種空焊現(xiàn)象是錫量不足,這種現(xiàn)象通常發(fā)生在焊墊有導(dǎo)通孔(via)的時(shí)候,因?yàn)殄a球流經(jīng)回流焊(Reflow)時(shí)部分的錫會(huì)因?yàn)槊?xì)現(xiàn)象(wicking)流進(jìn)導(dǎo)通孔而造成錫量不足,有時(shí)候?qū)自诤笁|旁也會(huì)造成這樣的問(wèn)題。 這時(shí)候從X-Ray上看出來(lái)的球體就會(huì)變小,錫量被導(dǎo)通孔吃到掉太多就會(huì)空焊。

另外,近來(lái)有新式的X-Ray檢查機(jī),可以作到類似醫(yī)院計(jì)算機(jī)斷層掃描的立體影像結(jié)果,可以呈現(xiàn)出立體的影像并查看有無(wú)焊錫上的缺點(diǎn),但由于這種機(jī)器的費(fèi)用太貴,所以一般的工廠根本不太可能購(gòu)買這樣的設(shè)備,比較可行的方式是到外邊的實(shí)驗(yàn)室去租用這類的X-Ray機(jī)器來(lái)做初步的檢查。 如果這種檢查就可以查出BGA不良的問(wèn)題,就不需要再用到后面的破壞性試驗(yàn)。

標(biāo)簽: pcba

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