在電子設(shè)備高新技術(shù)的應(yīng)用場景中,大規(guī)模集成電路封裝受到了廣泛關(guān)注,其中一些大規(guī)模集成電路封裝基于其巨大的功能,與外部連接數(shù)量最多可達(dá)數(shù)百根。在幾平方厘米到幾十平方厘米的芯片底面,密集的連接線節(jié)點(diǎn)定期分布。
這種連接線多而密的表面貼片元件安裝在pcb板上,構(gòu)成了具有相應(yīng)功能的應(yīng)用電路。這種情況下,元件和pcb板的節(jié)點(diǎn),除了周圍外部可見外,其它都無法用人眼觀察到即無法目視點(diǎn)焊。但是在實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐中,不同節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量狀況無法做到完美無缺,每個(gè)點(diǎn)焊都能存在各種鑄造缺陷(如橋連、虛焊、焊球、不能充分潤濕等),這將嚴(yán)重影響使用電路的穩(wěn)定性,如果出現(xiàn)橋連缺陷,就會(huì)使電路無法達(dá)到其設(shè)計(jì)功能,甚至無法進(jìn)行測試運(yùn)行。
X光射線是利用一陰極射線管產(chǎn)生高能量電子與金屬靶撞擊,在撞擊過程中,因電子突然減速,其損失的動(dòng)能會(huì)以X-Ray形式放出,其具有非常短的波長但高電磁輻射線。而對(duì)于樣品無法以外觀方式檢測之位置,利用紀(jì)錄X-Ray穿透不同密度物質(zhì)后其光強(qiáng)度的變化,產(chǎn)生之對(duì)比效果可形成影像即可顯示出待測物之內(nèi)部結(jié)構(gòu),進(jìn)而可在不破壞待測物的情況下觀察待測物內(nèi)部有問題之區(qū)域。
基于這種肉眼看不到的,選擇光學(xué)顯微鏡、目視、激光紅外線等檢測方法都是無能為力的,因此,要了解這種電路在電焊后的真實(shí)情況,需要選擇具有穿透非透明物質(zhì)能力的X射線檢測方法進(jìn)行檢測。x射線具有很強(qiáng)的穿透性,x射線透視圖能清楚地表示點(diǎn)焊的厚度、形狀和質(zhì)量的彌補(bǔ)分布,能充分體現(xiàn)點(diǎn)焊的電焊質(zhì)量,并能做到定量分析。實(shí)現(xiàn)BGA器件焊點(diǎn)的質(zhì)量檢驗(yàn),X射線不能穿透錫、鉛等密度大、厚的物質(zhì),因此可以形成深色圖像,而X射線可以很容易地穿透印刷板和塑料封裝等密度小、薄的物質(zhì),不會(huì)形成圖像,這種現(xiàn)象可以從圖像中判斷BGA的焊接質(zhì)量。
常見問題主要有:球珊陣列元件BGA浸潤缺陷,內(nèi)部結(jié)構(gòu)裂紋,斷層,空洞,連錫,少錫,復(fù)雜精密裝配件中的壞件,移位,隱藏原件,pcb線路板開路/短路,電子元件故障等。
憑借X-Ray無損檢測技術(shù),可以很好地解釋半導(dǎo)體封裝元件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu)表征、缺陷檢測與分析、故障分析等問題,滿足高端電子設(shè)備制造技術(shù)的檢測需求,有助于改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù),大大提高合格率。
由于BGA元件在電焊完成后,基于其點(diǎn)焊全部被元件本體覆蓋,因此既不能選擇傳統(tǒng)的目測方法來觀察和檢測所有點(diǎn)焊的電焊質(zhì)量,也不能采用自動(dòng)光學(xué)檢測設(shè)備來判斷點(diǎn)焊的外觀。為了實(shí)現(xiàn)有效的檢測,可以選擇X-ray檢測設(shè)備來檢測BGA元件的點(diǎn)焊。
點(diǎn)焊缺陷主要有焊料橋連、焊料珠、孔、位移、開路、焊料球丟失、焊接接頭破裂、虛焊等。這種隱藏在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的缺陷,最終對(duì)電子設(shè)備的使用壽命、穩(wěn)定性產(chǎn)生了不可估量的影響。
隨著創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展,超高分辨率、自動(dòng)化的X-ray檢測設(shè)備不僅可以為BGA部件的組裝提供時(shí)間、安心、可靠的保障,還可以在電子設(shè)備的常見故障分析中發(fā)揮重要作用,提高常見故障的檢測效率。