为何用X-ray检测设备检查BGA芯片?

日期:2021-09-06 15:58:00 浏览量:1923 标签: X-射线检测 X-Ray检测 芯片检测

在电子设备高新技术的应用场景中,大规模集成电路封装受到了广泛关注,其中一些大规模集成电路封装基于其巨大的功能,与外部连接数量最多可达数百根。在几平方厘米到几十平方厘米的芯片底面,密集的连接线节点定期分布。

这种连接线多而密的表面贴片元件安装在pcb板上,构成了具有相应功能的应用电路。这种情况下,元件和pcb板的节点,除了周围外部可见外,其它都无法用人眼观察到即无法目视点焊。但是在实际的生产实践中,不同节点的质量状况无法做到完美无缺,每个点焊都能存在各种铸造缺陷(如桥连、虚焊、焊球、不能充分润湿等),这将严重影响使用电路的稳定性,如果出现桥连缺陷,就会使电路无法达到其设计功能,甚至无法进行测试运行。

X光射线是利用一阴极射线管产生高能量电子与金属靶撞击,在撞击过程中,因电子突然减速,其损失的动能会以X-Ray形式放出,其具有非常短的波长但高电磁辐射线。而对于样品无法以外观方式检测之位置,利用纪录X-Ray穿透不同密度物质后其光强度的变化,产生之对比效果可形成影像即可显示出待测物之内部结构,进而可在不破坏待测物的情况下观察待测物内部有问题之区域。

为何用X-ray检测设备检查BGA芯片?

基于这种肉眼看不到的,选择光学显微镜、目视、激光红外线等检测方法都是无能为力的,因此,要了解这种电路在电焊后的真实情况,需要选择具有穿透非透明物质能力的X射线检测方法进行检测。x射线具有很强的穿透性,x射线透视图能清楚地表示点焊的厚度、形状和质量的弥补分布,能充分体现点焊的电焊质量,并能做到定量分析。实现BGA器件焊点的质量检验,X射线不能穿透锡、铅等密度大、厚的物质,因此可以形成深色图像,而X射线可以很容易地穿透印刷板和塑料封装等密度小、薄的物质,不会形成图像,这种现象可以从图像中判断BGA的焊接质量。

常见问题主要有:球珊阵列元件BGA浸润缺陷,内部结构裂纹,断层,空洞,连锡,少锡,复杂精密装配件中的坏件,移位,隐藏原件,pcb线路板开路/短路,电子元件故障等。

凭借X-Ray无损检测技术,可以很好地解释半导体封装元件内部结构的物理结构表征、缺陷检测与分析、故障分析等问题,满足高端电子设备制造技术的检测需求,有助于改进生产技术,大大提高合格率。

由于BGA元件在电焊完成后,基于其点焊全部被元件本体覆盖,因此既不能选择传统的目测方法来观察和检测所有点焊的电焊质量,也不能采用自动光学检测设备来判断点焊的外观。为了实现有效的检测,可以选择X-ray检测设备来检测BGA元件的点焊。

点焊缺陷主要有焊料桥连、焊料珠、孔、位移、开路、焊料球丢失、焊接接头破裂、虚焊等。这种隐藏在内部结构中的缺陷,最终对电子设备的使用寿命、稳定性产生了不可估量的影响。

随着创新技术的发展,超高分辨率、自动化的X-ray检测设备不仅可以为BGA部件的组装提供时间、安心、可靠的保障,还可以在电子设备的常见故障分析中发挥重要作用,提高常见故障的检测效率。

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