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SMT 技术文章

X-Ray 怎么看 BGA 焊点?四个观察位与常见误判

X-Ray 怎么看 BGA 焊点?四个观察位与常见误判

BGA 的焊点全在芯片底下,AOI 只能看到外围一圈。X-Ray 是产线上唯一能常规看到内部的手段,但看错比看不到更麻烦。

把界面空洞当成球内空洞,可能整批误判;反过来漏掉枕头效应,出货后才出问题。

一、垂直投照看两件事

空洞率。行业常引用 IPC-7095 的口径:单个焊球空洞面积不超过 25%,整颗器件的焊球空洞总面积不超过 9%。超过这条线,焊点的机械强度和导热都会下降。要注意区分球内空洞和焊盘界面空洞。后者位于焊球与焊盘的结合面,同样面积下危害大得多。

偏移。焊球中心与焊盘中心错位超过球径的 25% 就要判。轻微偏移在回流时会自校正,超过临界值就拉不回来了,表现为一侧焊点被拉细。

顺带看桥连、缺球、球径异常,这些在垂直投照下一目了然。

二、斜角投照为什么必须做

枕头效应(head-in-pillow)在垂直投照下几乎看不出来:锡球坐在焊膏上,两者没有熔合,投影是重叠的。斜角 45° 或 60° 投照才能看到球与焊膏之间那条界面线。焊球轮廓完整、下方另有一层锡,就是典型的 HIP。

冷焊和微裂纹同理。垂直看是一个圆,斜着看才能看出球体形变、边缘不连续。

三、三种常见误判

  1. 把助焊剂残留当空洞。残留的灰度低、边缘模糊,空洞的边缘是清晰的,调一下对比度就能分开;
  2. 把载具阴影当缺陷。治具、散热焊盘、周边高元件都会在图像上留影,换一个角度就消失;
  3. 把焊盘界面空洞当球内空洞。前者贴着焊盘一侧,后者在球体中间。判错方向,处理方式完全相反。

四、什么时候该上 CT

2D X-Ray 有争议时,先做 CT 再决定要不要切片。双面 BGA、PoP 堆叠、BGA 周围高密度元件遮挡,这三种情况 2D 图像重叠严重,靠经验猜容易出错。CT 不破坏样品,切片是终局手段,顺序不要反。

最后一条:X-Ray 图像要留档,和后续切片结果对照。判读能力是靠比对校准出来的,不是靠设备分辨率。

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