Verstehen Sie, welche Lötfehler unter bodenmontierten Bauelementen beobachtet werden können und wann eine BGA-Nacharbeit erforderlich sein könnte.
DurchAdministratorBGA-, QFN-, LGA- und CSP-Lötverbindungen befinden sich unter dem Bauteilpaket. Nach Abschluss des Lötvorgangs können diese Verbindungen nicht vollständig mit einer Kamera oder einem Mikroskop inspiziert werden.
Die Röntgeninspektion erstellt ein internes Bild des Pakets, der Lötstellen, Pads und anderer Strukturen, ohne die PCB-Baugruppe zu zerlegen.
Die visuelle Inspektion kann die Position des Bauteils, die Polarität und sichtbare Lötstellen bestätigen. Es kann jedoch die vollständige Lötstruktur unter einem bodenmontierten Paket nicht zeigen.
Ein BGA kann korrekt positioniert erscheinen, während sich darunter Hohlräume, Brücken, unzureichendes Lot oder fehlende Verbindungen befinden. Diese Mängel können sofortige Funktionsstörungen oder intermittierende Probleme während des Betriebs verursachen.
Hohlräume erscheinen als hellere Bereiche innerhalb des dunkleren Lötstellenbilds. Röntgenaufnahmen ermöglichen es dem Bediener, deren Größe, Anzahl und Position zu prüfen.
Die Akzeptanz von Hohlräumen kann nicht nur anhand des Aussehens bestimmt werden. Das zulässige Niveau hängt vom Paket, der Lötstelle, den Kundenspezifikationen und der Inspektionsmethode ab.
Brücken entstehen, wenn Lot zwei benachbarte Kugeln oder Pads verbindet, die elektrisch getrennt bleiben sollten.
Röntgen ist besonders nützlich, wenn die Brücke vollständig unter dem Paket verborgen ist.
Eine Verbindung mit unzureichendem Lot kann kleiner oder weniger dicht erscheinen als die umliegenden Verbindungen.
Der Bediener sollte die verdächtige Verbindung mit anderen Kugeln in derselben Reihe, dem Paket und der Baugruppe vergleichen.
Überschüssiges Lot kann vergrößerte oder unregelmäßige Formn der Verbindungen erzeugen. Es kann das Risiko von Brücken erhöhen oder auf inkonsistente Lötpasteauftrag hinweisen.
Eine fehlende Kugel, unvollständiger Pastenauftrag oder offene Verbindung kann als leerer oder unregelmäßiger Platz innerhalb des BGA-Musters erscheinen.
Einige offene Verbindungsbedingungen sind schwierig mit einem einzelnen 2D-Bild nachzuweisen. Elektrische Tests oder zusätzliche Inspektionen können dennoch erforderlich sein.
Röntgen kann zeigen, ob die BGA-Kugeln zentriert über den PCB-Pads sind und ob sich das Paket während des Reflows verschoben hat.
Unebene, verlängerte oder verzerrte Lötbilder können auf Bewegung, schlechte Benetzung, übermäßiges Lötmaterial oder eine andere Abnormalität im Prozess hinweisen.
Die PCB-Baugruppe ist im abgeschirmten Inspektionsschrank positioniert. Die Röntgenquelle strahlt Strahlung durch die Probe, während der Detektor Unterschiede in Materialdicke und -dichte aufzeichnet.
Dichte Materialien wie Lötzinn absorbieren mehr Röntgenstrahlen und erscheinen im Bild dunkler. Lücken, Zwischenräume und Bereiche mit niedrigerer Dichte erscheinen heller.
Der Bediener passt die Position der Probe, die Vergrößerung, den Bildkontrast und die Röntgenparameter an, um das Paket und die einzelnen Lötverbindungen zu untersuchen.
Beginnen Sie mit einer Gesamtansicht des BGA, um die Position des Pakets und die Verteilung der Lötinseln zu überprüfen.
Vergleichen Sie Reihen, Spalten, Ecken und mittlere Verbindungen. Achten Sie auf fehlende Lötinseln, Kurzschlüsse, inkonsistente Größen und ungewöhnliche Dichte.
Nachdem ein verdächtiger Bereich identifiziert wurde, erhöhen Sie die Vergrößerung und inspizieren Sie die Verbindung im Verhältnis zu benachbarten Lötinseln.
Eine einzelne Verbindung sollte nicht ohne Kontext bewertet werden.
Vergleichen Sie Verbindungen mit ähnlicher Pad-Größe, Kugelgröße und thermischen Bedingungen. Ecken-, Zentrum- und Erd-Pad-Verbindungen können unterschiedliche Röntgenbilder erzeugen, da ihre Kupferflächen und der Wärmeübergang unterschiedlich sind.
Referenzbilder von bekannten guten Baugruppen können die Konsistenz der Inspektion verbessern.
Die Röntgeninspektion kann während der Erstmusterproduktion verwendet werden, um zu bestätigen, dass der Reflow-Prozess akzeptable versteckte Lötverbindungen erzeugt.
Wenn wiederholt Mängel an derselben Stelle festgestellt werden, überprüfen Sie das Drucken der Lötpaste, das Design der Schablone, die Platzierung der Bauteile, den Zustand der Pads und das Temperaturprofil des Reflows.
Röntgen erkennt das interne Ergebnis. Es identifiziert jedoch nicht automatisch die Ursache des Problems.
Ein ausgetauschtes BGA sollte nach dem Reflow inspiziert werden, um die Ausrichtung, Brücken, Lücken und Konsistenz der Lötinseln zu überprüfen.
Der übliche Prozess ist:
Röntgeninspektion → Fehlerbewertung → BGA-Entfernung → Pad-Vorbereitung → Bauteil-Ausrichtung → Reflow → Nacharbeiten Röntgeninspektion
Elektrische und funktionale Tests sollten durchgeführt werden, wenn es die Montagevorschrift erfordert.
Die Röntgeninspektion untersucht interne Strukturen, kann jedoch nicht jeden Aspekt der Qualität der PCB-Montage bestätigen.
Es misst keine ionische Kontamination, beweist nicht die mechanische Festigkeit von Lötstellen und bestätigt nicht die vollständige elektrische Funktionalität. Einige Fehler können auch eine schräge Inspektion, Computertomographie, Querschnittsanalyse oder elektrische Tests erfordern.
Verwenden Sie Röntgenstrahlen zusammen mit visueller Inspektion, AOI, elektrischen Tests und funktionalen Tests gemäß den Produktanforderungen.
Überprüfen Sie die ersten Montagen nach der Festlegung des Druck-, Platzierungs- und Reflowprozesses.
Wiederholen Sie die Inspektion nach dem Wechsel der Lötpaste, der Schablone, der Komponenten, der Fördergeschwindigkeit oder des Temperaturprofils.
Verwenden Sie Röntgenstrahlen, wenn funktionale Tests auf ein mögliches verborgenes Lötstellenproblem hinweisen.
Überprüfen Sie vor der Nachbearbeitung, um den Fehler zu identifizieren, und nach der Nachbearbeitung, um die neue Lötstruktur zu überprüfen.
Die regelmäßige Inspektion kann Änderungen im Drucken, Platzieren und Reflow erkennen, bevor sie einen größeren Produktionsbatch beeinflussen.
Beginnen Sie mit den Abmessungen der PCB und der Komponenten, dem Pakettyp und den Fehlern, die inspiziert werden müssen.
Bestätigen Sie auch die erforderliche Bildauflösung, Vergrößerung, das Sichtfeld, die Probenpositionierung, die Bildspeicherung und das Produktionsvolumen. Anforderungen für schräge Betrachtung, automatisierte Inspektion oder Verbindung zum Produktionssystem müssen festgelegt werden, bevor die Ausrüstung ausgewählt wird.
Die Inspektionsanforderung sollte die Systemkonfiguration bestimmen – nicht nur die Vergrößerung.
Die DEZ-X7600 wird zur zerstörungsfreien Inspektion von BGA, QFN, LGA, CSP und anderen Bauteilen mit versteckten Lötverbindungen eingesetzt.
Es hilft Bedienern bei der Untersuchung von Hohlräumen, Brücken, unzureichendem Lot, fehlenden Verbindungen und Fehljustierungen der Gehäuse während der Prozessentwicklung, der Produktionsinspektion und der Fehleranalyse.
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Wenn die Inspektion bestätigt, dass ein Paket ersetzt werden muss, bietet DEZ zwei BGA-Reparaturkonfigurationen an.
Die DEZ-R820 Halbautomatische BGA-Reparaturstation verwendet kontrollierte Erwärmung und optische Ausrichtung für BGA-, QFN- und CSP-Ersatz.
Die DEZ-R880A Automatische BGA-Reparaturstation fügt servo-gesteuerte Bewegungen, optische Ausrichtung und programmierbare Erwärmung für automatisierte Reparaturvorgänge hinzu.
Senden Sie die PCB-Abmessungen, Pakettyp, Komponentenmaß und den Mangel, der inspiziert werden soll. Muster-PCBA und vorhandene Röntgenbilder können verwendet werden, um die Inspektionsanforderung zu bewerten.
