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X-RAY检测BGA中气泡问题
2021-05-12 09:16:33 13

现代PCB设计领域,BGA和其他面积排列元件的使用很快变成标准,为了确保装配的正确率与合格率,传统的检测方法已经不足够,通过引进X-RAY检测设备来满足检测需求,X-RAY是一种可穿透光,可以用于检测BGA焊点、气泡,IC芯片、半导体等气泡缺陷的设备,通过对焊点缺陷检测,可以及早的发现产品隐藏焊点的缺陷。及早的发现产品缺陷可以有效的预防产品在后续使用过程中出现的问题。
      BGA焊点缺陷主要有:空焊、冷焊、漏焊、假焊等几种,对于焊点气泡的检测,X-RAY检测可以做到非常直观的检测效果BGA检测中焊点内存在气泡是一种普遍并且难以避免的现象。气泡的位置可分为靠近BGA组建基板的组件层,靠近PCB基板的焊盘层及焊点的中间层。三层中的任意一层都可能产生气泡。

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造成BGA检测中气泡缺陷最主要的原因是温度曲线设计不合理。当BGA焊点和焊膏在回流焊过程中熔化时存在于焊料中的空气和具有较强挥发性的助焊剂挥发的气体易形成气泡。焊点气泡是锡膏中焊剂残留和焊接面杂质在焊点融化时未排除焊点而存储于其中形成的。气泡过大不仅会导致焊点强度的降低,还会使得锡球体积变大,加大短路的几率,即使不形成短路等缺陷,也可能影响电气连接。IPC标准已经明确规定了X射线影响区内任何焊料球的空洞大于25%视为缺陷。

除锡膏之外导致产生气泡的情形主要分为以下三类:

(1)在厂内新机种试产阶段,试产阶段炉温没有优化,气泡超出规定范围是一个比较凸显的问题,通常是温度过高所致,通过对炉温曲线等参数进行调整可改善;

(2)由于某些产品的PCB尺寸大,板比较厚(例如服务器PCB),同时元件尺寸差异性也比较大,为了满足大元件的焊接条件,必须选择较高峰值温度的炉温曲线,最终导致部分小元件气泡过大;

(3)主要是由于BGA材质与锡膏合金成分之间的差异所致。

BGA内外部的温差会导致元件四个角落以及边缘比内部的气泡率大;BGA锡球与锡膏熔融时产生的时间差也会对气泡率的大小产生影响。

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