虛焊檢測分析

1、BGA 焊球虛焊檢測情況分析,報告人：常江 2016.11.7,BGA優(yōu)點,占用面積小，高度低,散熱特性好，芯片工作溫度低,BGA缺點,印制電路板的成本增加,焊后檢測困難，返修困難,對潮濕很敏感,一 焊接品質優(yōu)良的BGA焊球（圖一）,可看到“Dark Ring” 焊錫膏有良好“wetting”,說明：焊錫膏完全熔融并且完全wetting（潤濕）電路板，形成“Dark Ring”效果。,二 焊接品質一般的BGA焊球（圖二）,看不到“Dark Ring” 焊錫膏沒有“wetting”,說明：焊球大小正常，說明焊錫膏完全熔融，但看不到“Dark Ring”，說明焊錫膏沒有wetting（潤濕）電路板

2、，所以沒有形成“Dark Ring”效果。,三 焊接品質不佳的BGA焊球,A 焊球明顯偏小,焊球明顯偏小，四周發(fā)虛 OPEN,三 焊接品質不佳的BGA焊球,B 焊球明顯偏大，且看不到“Dark Ring”,焊球明顯偏大 OPEN,一 優(yōu)良焊接質量BGA的判定方法,圖一圖二,圖一：運用VIEWX的2D檢測，可以明顯看到BGA焊球中間有一圈顏色較深的“Dark Ring”；表明此BGA焊球的焊接質量非常好。 注：圖一的“Dark Ring”，即圖二黃色虛線與紅色虛線二者之間的區(qū)域 圖二：黃色虛線與紅色虛線之間形成的“Dark Ring”區(qū)域，是焊錫膏完全熔融后，BGA 焊球與PCB的焊盤焊接良好，

3、且焊錫膏對PCB焊盤有良好的“wetting”即潤濕效 果，而形成的圖形效果。,BGA本體 的焊接環(huán),錫球與PAD 的焊接環(huán),切片分析BGA的 Open理論,切片分析,代表最右側的錫球焊點NG,BGA焊球實際放大觀測圖,Open,三、BGA虛焊在2D檢測下的表現(xiàn)形式,A 焊球明顯偏?。▓D三）,圖三 OPEN,造成原因： 一、印刷問題： 1、鋼網(wǎng)的孔堵塞，焊錫膏沒刷上； 2、鋼網(wǎng)印刷過程中升起速度太慢，導致焊錫又被鋼網(wǎng)帶走，PAD上焊錫量不足。 二、回流焊問題： 1、焊球的焊料流到附近的通孔，也會造成焊錫量不足。 2、回流溫度曲線不對： 焊錫膏質量問題 貼片精確度和壓力不夠,三、BGA虛焊在2D

4、檢測下的表現(xiàn)形式,焊球明顯偏大，且看不到“Dark Ring”（圖四）,造成原因： PCB焊盤銅箔噴錫的表面氧化層太厚，對焊錫膏產(chǎn)生拒焊，盡管焊錫膏已完全熔融，但焊錫膏無法潤濕PCB的焊盤，導致PCB焊盤上的焊膏與BGA焊球熔融為一體，造成BGA焊球球體變大的現(xiàn)象。,圖四 OPEN,三、總結,BGA焊球的虛焊現(xiàn)象，在焊球底部與焊盤之間是非常細微的，所以對比度變化很細微。目前市場上亦有運用3D 技術的X-RAY，意圖是對焊球的虛焊進行直接目視觀察。其工作原理為：將探測器傾斜后圍繞BGA焊球進行360度旋轉，以創(chuàng)造直接目視觀察焊球底部與焊盤之間的焊接狀況的機會。,而由于現(xiàn)代BGA封裝技術，對高I/

5、O數(shù)的不斷要求和發(fā)展，也要求BGA焊球之間的間距向更小間距發(fā)展。采用3D技術的檢測設備，當其探測器在傾斜到一定角度時，焊球與焊球之間因互相遮擋，對BGA內部的焊球底部，因“視線遮擋”已經(jīng)無法直接觀測。而對BGA外部的焊球來說，也可能存在檢測限制，即BGA旁邊的其他元器件可能對BGA焊球底部造成的“視線遮擋”，從而可能對3D檢測效果產(chǎn)生不利影響。即便BGA旁邊無其他元器件對焊球造成遮擋時，3D檢測手段亦只能對BGA焊球的外側進行局部觀察，這仍然是因為BGA焊球之間因微小間距而造成的“視線遮擋”。所以3D檢測虛焊，理論上是以通過直接的目視觀察，以提高“虛焊”檢測的直觀性，而實際操作中也存在著一定的局限性。同時，3D檢測手段除了上述的檢測覆蓋范圍的局限性外，