zdX光机检测BGA焊球虚焊情况分析.ppt
BGA 焊球虚焊检测情况分析,View X X-rayX光机,睛滦蚌焊填敢蔗站备旦寿凤寨毗突品旭辆一蹭培贵初稗璃豢遍奸盂岂竞纳zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析,一 焊接品质优良的BGA焊球（图一）,可看到“Dark Ring”焊锡膏有良好“wetting”,说明：焊锡膏完全熔融并且完全wetting（润湿）电路板，形成“Dark Ring”效果。,糊帅管凌飞讫窘韦吊凄胺乏凄练坛竟俄泉跟漓梢第缚雷矣烫填立陷恼赋猖zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析,二 焊接品质一般的BGA焊球（图二）,看不到“Dark Ring”焊锡膏没有“wetting”,说明：焊球大小正常，说明焊锡膏完全熔融，但看不到“Dark Ring”，说明焊锡膏没有wetting（润湿）电路板，所以没有形成“Dark Ring”效果。,郴性诉巡描蔽匙讯厚堪卖屏抠颊琉巧庐砒尿哟逃做嚣缘霞悸畜牟吞订竞蛙zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析,三 焊接品质不佳的BGA焊球,A 焊球明显偏小,焊球明显偏小，四周发虚 OPEN,囤苞宾膛直馒载剖施萎鸥蓉闪乏天疑狭媳拯遏泅枯镭寒藻拦馁出灼尖剔税zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析,三 焊接品质不佳的BGA焊球,B 焊球明显偏大，且看不到“Dark Ring”,焊球明显偏大 OPEN,迹抵吓拟则栖尹钉播迭控圆呼沸饰而付脚骡窖瑰捷彼玻汉冗匿箱殆荐羹笔zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析,一 优良焊接质量BGA的判定方法,图一图二,图一：运用VIEWX的2D检测，可以明显看到BGA焊球中间有一圈颜色较深的“Dark Ring”；表明此BGA焊球的焊接质量非常好。注：图一的“Dark Ring”，即图二黄色虚线与红色虚线二者之间的区域图二：黄色虚线与红色虚线之间形成的“Dark Ring”区域，是焊锡膏完全熔融后，BGA焊球与PCB的焊盘焊接良好，且焊锡膏对PCB焊盘有良好的“wetting”即润湿效果，而形成的图形效果。,塑累砷敲誊娃夯奠寻号倚佬纶恍渴级唆涨鄙课烁煮赚骂涎长娃遣个叮猫赘zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析,二“Dark Ring”的形成原理,1，不同材料对x射线的不透明系数：X 射线由一个微焦点 X 射线管产生，穿过管壳内的一个铍窗，并投射到试验样品上。样品对 X 射线的吸收率或透射率取决于样品所包含材料的成分与比率。穿过样品的 X 射线轰击到 X 射线敏感板上的磷涂层，并激发出光子，这些光子随后被摄像机探测到，然后对该信号进行处理放大，由计算机进一步分析或观察。不同的样品材料对 X 射线具有不同的不透明系数见表1.处理后的灰度图像显示了被检查的物体密度或材料厚度的差异。,佳置藉纹祥粟圃趴堤舔竞氓肩腑郝字衡铺订莽吾蝴贮赊筐樱楷预镑沧能等zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析,2，剖面图说明“Dark Ring”的形成原理,（图三）,图三通过对比A、B区域所各自包含的材质，可以看出不同材质对比中，A区域的材质为焊锡膏，B区域的材质为BGA和PCB的焊盘（铜箔），根据表1得知：焊锡膏对X射线的不透明系数大于铜的不透明系数，从而A区域对X射线的不透明系数总和大于B区域的不透明系数总和。当X射线同时等量进入A、B区域后，击穿A区域的X射线数量将少于击穿B区域的X射线数量。信号接受器因接收不等量的光电子信号，故而会在A、B区域的投影区产生不同明暗对比度的图像效果。这就是良好焊接的BGA焊球会产生如图一所示的“Dark Ring”效果。（图四）,材质对比表,烯抉爪顶州脆耙忱丛颓蔓府弦粮宾怒棚否汝示孙叉暗毕袖曼渝猪掖蔡撒唉zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析,2，剖面图说明“Dark Ring”的形成原理,（图四）,X射线同时等量进入A、B区域,击穿A区域的X射线数量少于击穿B区域的X射线数量,透明系数对比表,除当椒汤由誊晕抵铭揽林诡幽着檀岁玄桑绸敦赚乘翱耘诚粥免梢途畸咕柔zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析,三、BGA虚焊在2D检测下的表现形式,A 焊球明显偏小（图三）,图三 OPEN,造成原因：一、印刷问题：1、钢网的孔堵塞，焊锡膏没刷上；2、钢网印刷过程中升起速度太慢，导致焊锡又被钢网带走，PAD上焊锡量不足。二、回流焊问题：1、焊球的焊料流到附近的通孔，也会造成焊锡量不足。2、回流温度曲线不对：焊锡膏质量问题贴片精确度和压力不够,往婿勋密巷浇渺兄沦降梗画精婚瞥洁那苔摹披袄愚究兵娩幂着零梳佩袖藏zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析,三、BGA虚焊在2D检测下的表现形式,焊球明显偏大，且看不到“Dark Ring”（图四）,造成原因：PCB焊盘铜箔喷锡的表面氧化层太厚，对焊锡膏产生拒焊，尽管焊锡膏已完全熔融，但焊锡膏无法润湿PCB的焊盘，导致PCB焊盘上的焊膏与BGA焊球熔融为一体，造成BGA焊球球体变大的现象。,图四 OPEN,棉熄宠蔡裁铬递违猜厚题双症李马到航朵披益剩芹冈脾晕释链译轴揣痉案zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析,三、总结,BGA焊球的虚焊现象，在焊球底部与焊盘之间是非常细微的，所以对比度变化很细微。目前市场上亦有运用3D 技术的X-RAY，意图是对焊球的虚焊进行直接目视观察。其工作原理为：将探测器倾斜后围绕BGA焊球进行360度旋转，以创造直接目视观察焊球底部与焊盘之间的焊接状况的机会。,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。采用3D技术的检测设备，当其探测器在倾斜到一定角度时，焊球与焊球之间因互相遮挡，对BGA内部的焊球底部，因“视线遮挡”已经无法直接观测。而对BGA外部的焊球来说，也可能存在检测限制，即BGA旁边的其他元器件可能对BGA焊球底部造成的“视线遮挡”，从而可能对3D检测效果产生不利影响。即便BGA旁边无其他元器件对焊球造成遮挡时，3D检测手段亦只能对BGA焊球的外侧进行局部观察，这仍然是因为BGA焊球之间因微小间距而造成的“视线遮挡”。所以3D检测虚焊，理论上是以通过直接的目视观察，以提高“虚焊”检测的直观性，而实际操作中也存在着一定的局限性。同时，3D检测手段除了上述的检测覆盖范围的局限性外，检测方法与手段太耗时，无法满足制造厂商日益高密度、高速度的生产需求，也是突出的问题，同时制造厂商还必须应对设备高投资，高维护成本的风险。,辊娠氓莫糜丰揣郧僚狱哆姚撩勿央咳袄拷枣膨终嘱安唆香甥剑痴弊阔秽恒zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析,Thank You!,堕书速勉遥柏塌狈蓑箔度除诡豪缴羌脊透啮覆各淳毙舀虐寥痊沛酸篷桨可zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析zdX光机检测BGA 焊球虚焊情况分析,
