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BGA錫球焊接質量的幾種檢查方法

文章出處:蘇州6UP扑克之星APP電子有限公司 人氣:發表時間:2018-10-20 17:08
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一般我們在檢查的焊錫好壞時,如果是架橋/短路方面的缺點,通常只要使用X-Ray設備就可以檢查得出來;但如果要檢查錫球有否空焊或破裂的問題,就會比較復雜。
基本上會有三種方式可以用來檢查BGA的焊性,使用X-Ray、滲透染紅試驗、切片。不管如何,當你想分析BGA的焊性前建議你還是要用X-Ray先檢查看看能否看出任何問題,因為這畢竟是非破壞性檢查,只有當X-Ray無法判斷出問題才繼續采用后面兩種的破壞方法。
其實還有一種方法可用光學儀器來檢查BGA的錫球,如使用顯微鏡,或是光纖微型攝影機,但由于 BGA 的間距也越來越小,再加上它通常只能檢查到 BGA 外面兩排的錫球,其他的就有點愛莫能助,所以基本上我們就不在這里介紹。
 
下面我們就來談談這三種檢查BGA的方法:
使用X-Ray檢查BGA焊性:
一般的 X-Ray 檢查機只能查看到二維(2D)的影像,但二維很難看得出來有否空焊或錫球開裂等問題,因為影像只能看到整顆錫球的形狀,但如果錫球里面有過多或過大的氣泡,就極有可能會產生斷裂的問題,另外如果錫球的外直徑比起其他相鄰的錫球來得大或小,也有機會造成空焊,但這僅是就經驗來判斷。

滲透染紅(Red Dye Penetration Test)測試:
這是一種破壞性試驗, 通常使用在所有的非破壞性檢驗都無法解開的不良板,因為破壞性實驗做下去,這片板子及BGA就得報廢,而且還可能連原先的證據都被破壞了。一般來說染紅測試比較能夠看到一整顆BGA底下的所有錫球的焊錫現象。
它的理論是使用較明顯的紅藥水填充于整顆BGA底下,利用紅藥水可以滲透進所有細小裂縫的特性,然后當 BGA 被從電路板上拔除之后,檢查紅藥水分布與錫球的結果,判斷的時候需要同時檢查電路板上的焊墊與BGA上面殘留的錫球有多少紅藥水殘留,其紀錄方法通常采用一張劃上表格的圖紙,這些表格會與BGA錫球的位置相對應,然后紀錄紅藥水在每顆錫球上的殘留現象。

檢查BGA焊性:
這個方法也是破壞性實驗,而且比染紅測試更費工,它通常需要比較精淮的前置作業分析,用電器測試檢查到底那顆錫球可能有問題,然后才做切片,你可以暫時想像切片就是拿一把刀子從你認為有問題的地方一刀切下去,切開來的地方就可以詳細的檢查錫球的剖面結構,甚至是電路板上的線路與節點都可以看得到,有時候BGA的問題并不是來自BGA的錫球焊接,而是來自電路板的線路問題,使用切片也可以連電路板的問題一起分析。

可是切片的機械動作如果動作太大或是太快,就容易破壞掉原本的BGA與電路板上的線路連接結構,所以必須要非常的小心,一點一點慢慢地磨出想要檢查的剖面,而且磨出來的地方還得去除粉塵與特殊顯影,否則有些現象不太容易被顯微鏡檢查出來,就因為它的耗時與耗工,所以一般都要送到工廠外面的實驗室,由專人做切片。

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