SMX-1000Plus观察PCB组装过程中BGA焊接缺陷

 采用岛津公司的SMX-1000Plus设备检查PCB组装过程中的BGA焊接缺陷，可以垂直及倾斜观察BGA焊接状态，图像清晰，任何操作人员都可以轻松观察。岛津SHIMADZUSSL-CA22-594Excellence in Science 岛津SHIMADZUExcellence in ScienceSMX-044 SMX-1000Plus 观察 PCB 组装过程中 BGA焊接缺陷 SMX-044 摘要：本文介绍了一个运用 SMX-1000Plus 微焦点X射线检查装置在 PCB组装过程中 BGA 焊接缺陷，针对PCB 组装中的 BGA焊接能够清晰观察并发现各种缺陷。 关键词：微焦点X射线检查装置PCB BGA 焊接缺陷 技术特点： 心对 BGA焊接中各种缺陷观察、解析。 而由于现代 BGA 封装技术，对高I/O数的不断要求和发展，也要求BGA焊球之间的间距向更小间距发展，而且 BGA 的各个球都在芯片内部。采用AOI技术的检测设备，只能检查外观，对 BGA内部的焊球，因“视线遮挡”已经无法直接观测。为了保证 BGA 在 PCB组装过程中不可见焊点的焊接质量，X射线检查设备正成为日益增长所不可或缺的重要检测工具。其主要原因就是X-ray 可以穿透 BGA内部而直接观察焊点质量的好坏。由于 BGA 部件的封装方式日趋小型化，X射线检查装 实验部分 1.1仪器 SMX-1000Plus 微焦点X射线检查装置 1.2分析条件 X射线透视检查分析条件： 测试电压：： 90 KV 测试电流： 110 uA 观察角度： 0°或45° 置必须有清晰的 X-ray 图像以提供分析缺陷(例如开路、短路等)。为达到此目的，X射线检查装置必须有足够的放大倍率以符合需求。除此之外，对于 BGA分析必须要有倾斜角度检查功能。岛津 SMX-1000Plus 微焦点X射线检查装置就是这样一款设备。通过 SMX-1000PlusX射线透视观察可以无破坏性的快速检查PCB板组装样品的内部结构并发现缺陷。本文介绍了一个运用 SMX-1000Plus 微焦点X射线检查装置的X射线透视对 BGA的实例观察。 ■ 结果与讨论 2.1X射线透视观察 图1显示了一个 PCB 组装件外观图，在此样品上焊接了 BGA、IC、电容、电阻等各种不同的元器件，通过SMX-1000Plus微焦点X射线检查装置垂直及倾斜观察红色框内的BGA，可以清晰观察 BGA内部结构及焊接状况，从而找出缺陷。 L50mm 图1 PCB 组装件外观图 图2(1)是针对图1中BGA的整体透视图，0角度观察时没有发现缺陷。 图2(2)是倾斜45角度放大观察 BGA， 这是正常的 BGA 影像。 图2(3)是倾斜45角度放大观察BGA，部分 BGA 有偏移现象。 图2(4)是倾斜45角度放大观察 BGA， 此部分 BGA 有虚焊现象。 图2 BGA 透视图 2.2 BGA 组装焊接中的各种焊接缺陷 图3是 BGA 在组装焊接中的各种焊接缺陷：图3(1)在0度角检查时焊球丢失的图像，没有了部分的焊球影像；图3(2)在0度角检查时焊球生冷/冷焊的图像，焊点影像外边缘不规则或模糊；图3(3)在0度角检查时焊球分层/翘曲/塌陷的图像，焊点影像外形大小尺寸不一致。图3(4)在0度角检查时焊球空洞的图像，一般空洞直径大于焊球的直径的50%或者面积大于25%时判定为NG； 图3(5)在0度角检查时焊球偏位的图像，焊点影像呈椭圆形；图3(6)在0度角检查时焊球有的锡球图像，在焊点影像间有黑点影像；图3(7)在0度角检查时焊球有连焊(短路)图像，焊点影像间有连接；图3(8)1在倾斜45度角检查时焊球有焊点开路(虚焊))图像，焊点影像没有和焊盘影像相连。 图3 BGA 组装焊接中的各种缺陷 结论 采用岛津公司的 SMX-1000Plus 设备检查 PCB 组装过程中的 BGA 焊接缺陷，可以垂直及倾斜观察 BGA焊接状态，图像清晰，任何操作人员都可以轻松观察。 岛津应用云