BGA é uma típica tecnologia de embalagem de alta densidade. Sua característica é que os pinos do chip são distribuídos sob o pacote na forma de juntas de solda esférica, o que pode tornar o dispositivo menor, com mais pinos, maior espaçamento dos pinos, maior taxa de montagem do produto acabado e melhor desempenho elétrico. Portanto, a aplicação de tais dispositivos embalados está se tornando cada vez mais extensa. No entanto, uma vez que as juntas de solda BGA estão escondidas na parte inferior do chip, não é propício para inspeção após a soldagem e montagem. Por outro lado, o país ou a indústria não formularam padrões de inspeção e aceitação de qualidade de soldagem BGA, portanto, a tecnologia de inspeção de qualidade de soldagem BGA é o principal problema na aplicação de tais equipamentos.
Os métodos de inspeção de qualidade de solda BGA são muito limitados. Os métodos de inspeção comuns incluem inspeção visual, teste eletrônico de sonda voadora, inspeção de raios-X, inspeção de corante e inspeção de biópsia. Entre eles, tingimento e inspeção de seção são inspeções destrutivas, que podem ser usadas como métodos de análise de falhas, mas não são adequadas para inspeção de qualidade de soldagem. No NDT, uma inspeção visual só pode detectar bolas de solda na borda do dispositivo, não defeitos internos nas bolas de solda. A taxa de alarme falso do teste eletrônico da sonda voadora é muito alta; a máquina de inspeção de raios-X pode detectar os objetos ocultos sob o equipamento usando as características de transmissão de raios-X. A condição de solda das bolas de solda é um método eficaz para inspeção de qualidade de solda BGA.
Os sistemas de imagem em tempo real da máquina de raios-X de elétrons são divididos em dois tipos: imagem 2D e tomografia 3D. O princípio é usar um raio-X para penetrar na amostra a ser testada e, em seguida, recebido pelo receptor de imagem e convertido em um sinal de imagem, e a imagem mostra um contraste de escala de cinza óbvio. Uma região com uma escala de cinza maior na imagem indica uma grande atenuação da energia dos raios-X, indicando que o material naquela região é mais espesso ou que o material tem um número atômico maior. A imagem bidimensional observa a vista superior da peça em teste, que tem a vantagem de imagens rápidas. Imagem de raio-X 2D de uma bola de solda BGA comum. Como a bola de solda é feita de liga de estanho, ela absorve mais raios-X e tem um nível de cinza maior em relação ao material circundante. A tomografia 3D usa a rotação de equipamentos mecânicos no dispositivo para escanear a amostra de vários ângulos, e o software a analisa e processa para formar a forma 3D da amostra que está sendo medida. Este método de teste pode refletir o estado real da amostra testada de forma mais realista e clara.
A qualidade da solda BGA inclui solda contínua, bolas de solda ausentes, bolas de solda em movimento, vazios de bola de solda, solda virtual e efeito de almofada de alfinete. Esses defeitos afetarão a confiabilidade do circuito. Alguns deles são imediatamente aparentes, como um curto-circuito ao conectar as bolas de solda. Alguns aparecem em uso, como o efeito travesseiro. Em uso, as bolas de solda podem facilmente quebrar no travesseiro e formar uma solda falsa. Com alguns testes, podemos facilmente solucionar defeitos de desempenho em tempo real, enquanto defeitos de desempenho não em tempo real são mais prejudiciais aos sistemas eletrônicos, por isso devemos fortalecer a detecção e a investigação oportuna.
ElétronMáquinas de inspeção de raio-xSão geralmente considerados capazes apenas de detectar defeitos, incluindo soldagem contínua, perda de bola de solda, deslocamento de bola de solda e vazios. A introdução da tecnologia de tomografia 3D permite a inspeção de raios-X para cobrir todos os defeitos comuns na soldagem BGA. Em particular, a detecção de efeitos incorretos de solda e almofada de alfinitas não depende mais apenas de métodos de inspeção destrutiva. Por outro lado, em aplicações práticas de engenharia, para considerar a eficiência da detecção, é necessário combinar imagens 2D e tomografia 3D. Inspecione rapidamente a qualidade geral da solda por meio de imagens 2D, verifique se há soldagem contínua de bolas de solda, perda de bola de solda, deslocamento de bola de solda e vazios de bola de solda e identifique inicialmente a solda falsa. De acordo com a situação real, use a tomografia 3D para confirmar a existência de soldagem falsa e o efeito de alfinete. A aplicação abrangente dos dois meios técnicos pode completar a inspeção de qualidade da soldagem da máquina bga e fornecer garantia de qualidade confiável para a aplicação da máquina bga.
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