X射線設(shè)備可以檢測BGA焊接的哪些缺陷?
發(fā)表時(shí)間:2022-11-28
常見的BGA焊接缺陷包括焊球橋連、焊球丟失、焊球移位、焊球空洞、空焊、枕芯效用(HIP)等。
X射線一般用于檢測BGA焊接質(zhì)量。X實(shí)時(shí)射線成像系統(tǒng)分為二維顯像和3D斷層掃描。其原理是使用X射線通過待測樣品,然后被圖像接收器接收,并將其轉(zhuǎn)換為圖像信號,顯示出明顯的灰度對比度。圖像中灰度較大的區(qū)域表示X射線能量衰減較大,表明該區(qū)域的材料較厚或原子序數(shù)較大。
二維顯像觀察到被測部件的一側(cè),具有快速顯像的優(yōu)點(diǎn)。三維斷層掃描利用裝置中機(jī)械設(shè)備的旋轉(zhuǎn)從各個角度掃描樣品,通過軟件進(jìn)行分析和處理,生成被測樣品的三維檢測圖像。這種檢測方法可以更真實(shí)、更清晰地反映被測樣品的真實(shí)情況,但掃描時(shí)間長,檢測成本高。
BGA該設(shè)備通常有數(shù)百個焊球,它們可能同時(shí)有多個焊接缺陷。檢查不能錯過某些類型的缺陷,但也要考慮工作效率。工程經(jīng)驗(yàn)和合理的檢查程序非常重要,BGA焊接可先通過二維X射線檢查,再根據(jù)檢查結(jié)果確定是否需要3D斷層掃描進(jìn)行分析。二維X射線檢查應(yīng)采用五種檢查方法:注意檢測儀器和中心周圍的五個點(diǎn),并快速檢測其他區(qū)域。如果是。BGA焊球形狀(一般為圓形),尺寸和灰度正常,不需要3D層析成像;如果焊球規(guī)格異常,形狀異常,間隙大,邊界模糊,則需要進(jìn)行3D掃描。
二維X射線檢查很容易發(fā)現(xiàn)焊球橋連和焊球丟失這兩個缺陷。一般來說,只有通過觀察。BGA設(shè)備的整體圖,很容易發(fā)現(xiàn)沒有焊球橋接和焊球丟失。X在射線檢驗(yàn)圖像中,焊球的橋接表現(xiàn)為鄰近焊球之間沒有縫隙。
焊球偏移表現(xiàn)為整個焊球偏移BGA焊球向某個方向歪曲。這種缺陷很容易通過X射線檢查來觀察。更重要的是,有必要檢查焊球偏移的嚴(yán)重性。這需要放大BGA并調(diào)整X射線強(qiáng)度和圖像對比度,使圖像足夠清晰。與焊層相比,焊球中心的偏差。
焊球內(nèi)部的間隙很容易通過二維X射線顯像觀察到。X射線成像系統(tǒng)集成了焊球間隙面積的計(jì)算功能。一般來說,如果總間隙面積超過焊球面積的25%,則不合格,需要維修。
為保證檢驗(yàn)效率,一般采用二維X射線對無空焊進(jìn)行初步診斷,具體操作時(shí)觀察X射線源的傾斜。如果只能看到兩個圓圈,焊球形狀異常(周圍模糊,規(guī)格異常,灰色為深色),這種焊球可能存在空焊不足,應(yīng)進(jìn)行3D進(jìn)一步檢查斷層掃描。
通過二維X射線檢查很難觀察到空焊。更多的時(shí)候,這種缺陷只能通過切片進(jìn)行金像觀察來檢測,但這種方法是毀滅性的。隨著技術(shù)的進(jìn)步,它可以通過3D斷層掃描等無損檢測方法完成檢查。與空焊類似,很難通過二維X射線檢查觀察枕芯的效用,但3D斷層掃描可達(dá)到檢驗(yàn)效果。