Entienda qué defectos de soldadura se pueden observar debajo de los componentes de terminación inferior y cuándo puede ser necesario el retrabajo de BGA.
Las uniones de soldadura BGA, QFN, LGA y CSP se encuentran debajo del paquete del componente. Una vez finalizada la soldadura, estas conexiones no pueden ser completamente inspeccionadas con una cámara o microscopio.
La inspección por rayos X crea una imagen interna del paquete, las uniones de soldadura, las almohadillas y otras estructuras sin desmantelar el ensamblaje de la PCB.
La inspección visual puede confirmar la posición del componente, la polaridad y las uniones de soldadura visibles. No puede mostrar la estructura de soldadura completa debajo de un paquete terminado por la parte inferior.
Un BGA puede parecer correctamente posicionado mientras contenga vacíos, puentes, soldadura insuficiente o conexiones faltantes en la parte inferior. Estos defectos pueden causar fallas funcionales inmediatas o problemas intermitentes durante la operación.
Los vacíos aparecen como áreas más claras dentro de la imagen de la unión de soldadura más oscura. La rayos X permite al operador examinar su tamaño, número y posición.
La aceptación de vacíos no puede determinarse solo por la apariencia. El nivel permitido depende del paquete, la unión de soldadura, la especificación del cliente y el método de inspección.
Los puentes aparecen cuando la soldadura conecta dos bolas adyacentes o almohadillas que deberían permanecer eléctricamente separadas.
La rayos X es particularmente útil cuando el puente está completamente oculto debajo del paquete.
Una unión con soldadura insuficiente puede aparecer más pequeña o menos densa que las uniones circundantes.
El operador debe comparar la unión sospechosa con otras bolas en la misma fila, paquete y ensamblaje.
La soldadura en exceso puede producir formas de unión ampliadas o irregulares. Puede aumentar el riesgo de puentes o indicar una deposición inconsistente de pasta de soldadura.
Una bola faltante, un depósito de pasta incompleto o una conexión abierta pueden aparecer como una posición vacía o irregular dentro del patrón BGA.
Algunas condiciones de unión abierta son difíciles de probar usando una única imagen 2D. Pruebas eléctricas o inspecciones adicionales pueden ser requeridas.
La rayos X puede mostrar si las bolas BGA están centradas sobre las almohadillas de la PCB y si el paquete se desplazó durante el reflujo.
Imágenes de soldadura irregulares, alargadas o distorsionadas pueden indicar movimiento, mala humectación, exceso de soldadura u otra anormalidad en el proceso.
El ensamblaje de la PCB se posiciona dentro del gabinete de inspección blindado. La fuente de rayos X emite radiación a través de la muestra, mientras que el detector registra diferencias en el grosor y la densidad del material.
Materiales densos como la soldadura absorben más rayos X y aparecen más oscuros en la imagen. Las vacíos, huecos y áreas de menor densidad aparecen más claras.
El operador ajusta la posición de la muestra, la magnificación, el contraste de la imagen y los ajustes de rayos X para examinar el paquete y las juntas de soldadura individuales.
Comienza con una vista completa del BGA para verificar la posición del paquete y la distribución de las bolas de soldadura.
Compara filas, columnas, esquinas y juntas del centro. Busca bolas faltantes, puentes, tamaños inconsistentes y densidad inusual.
Después de identificar un área sospechosa, aumenta la magnificación e inspecciona la junta en relación con las bolas de soldadura vecinas.
No se debe evaluar una sola junta sin contexto.
Compara juntas con tamaño de almohadilla similar, tamaño de bola y condiciones térmicas. Las conexiones en las esquinas, el centro y las almohadillas de tierra pueden producir diferentes apariencias en rayos X debido a sus áreas de cobre y transferencia de calor distintas.
Las imágenes de referencia de ensamblajes conocidos como buenos pueden mejorar la consistencia de la inspección.
La inspección por rayos X se puede utilizar durante la producción de primeras piezas para confirmar que el proceso de retorno crea juntas de soldadura ocultas aceptables.
Si se encuentran defectos repetidamente en la misma ubicación, revise la impresión de pasta de soldadura, el diseño de la plantilla, la colocación de componentes, la condición de la almohadilla y el perfil de temperatura de retorno.
Los rayos X identifican el resultado interno. No identifican automáticamente la causa raíz.
Un BGA reemplazado debe ser inspeccionado después del retorno para verificar la alineación, puentes, vacíos y consistencia de las bolas de soldadura.
El proceso usual es:
Inspección por rayos X → Evaluación de defectos → Remoción de BGA → Preparación de almohadillas → Alineación de componentes → Retorno → Inspección post-retrabajo por rayos X
Las pruebas eléctricas y funcionales deben realizarse cuando lo requiera la especificación de ensamblaje.
La inspección por rayos X examina las estructuras internas, pero no puede confirmar cada aspecto de la calidad del ensamblaje de PCB.
No mide la contaminación iónica, no prueba la resistencia mecánica de la unión de soldadura ni confirma la funcionalidad eléctrica completa. Algunos defectos también pueden requerir inspección en ángulo, tomografía computarizada, análisis de sección transversal o pruebas eléctricas.
Utilice rayos X junto con inspección visual, AOI, pruebas eléctricas y pruebas funcionales de acuerdo con los requisitos del producto.
Inspeccione el primer ensamblaje después de establecer el proceso de impresión, colocación y reflujo.
Repita la inspección después de cambiar la pasta de soldadura, el stencil, el componente, la velocidad del transportador o el perfil de temperatura.
Utilice rayos X cuando la prueba funcional indique un posible problema oculto en la unión de soldadura.
Inspeccione antes de la retrabajo para identificar el defecto y después de la retrabajo para verificar la nueva estructura de soldadura.
La inspección periódica puede detectar cambios en la impresión, colocación y reflujo antes de que afecten a un lote de producción más grande.
Comience con las dimensiones del PCB y los componentes, el tipo de paquete y los defectos que deben inspeccionarse.
También confirme la resolución de imagen requerida, la magnificación, el campo de visión, la posición de la muestra, el almacenamiento de imágenes y el volumen de producción. Los requisitos para la visualización en ángulo, la inspección automatizada o la conexión al sistema de producción deben especificarse antes de seleccionar el equipo.
El requisito de inspección debe determinar la configuración del sistema, no solo la magnificación.
La DEZ-X7600 se utiliza para la inspección no destructiva de BGA, QFN, LGA, CSP y otros componentes con conexiones de soldadura ocultas.
Ayuda a los operadores a examinar vacíos, puentes, soldadura insuficiente, conexiones faltantes y desalineación del paquete durante el desarrollo del proceso, la inspección de producción y el análisis de fallas.
Ver Sistema de Inspección por Rayos X DEZ-X7600
Cuando la inspección confirma que un paquete debe ser reemplazado, DEZ proporciona dos configuraciones de retrabajo BGA.
La Estación de retrabajo BGA semi-automática DEZ-R820 utiliza calefacción controlada y alineación óptica para el reemplazo de BGA, QFN y CSP.
La Estación de retrabajo BGA automática DEZ-R880A añade movimiento controlado por servo, alineación óptica y calefacción programable para operaciones de retrabajo automatizadas.
Envía las dimensiones de la PCB, tipo de paquete, tamaño del componente y defecto a inspeccionar. Se pueden utilizar muestras de PCBAs e imágenes de rayos X existentes para evaluar el requisito de inspección.
