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BGA焊接质量如何保证?工业X射线检测技术是关键

工业X射线,让隐藏在BGA之下的质量细节“现形”

如今的电子产品越来越追求轻薄化和微型化,这背后离不开像BGA(球栅阵列封装)这样的高密度封装技术。它将芯片的引脚以微小的焊球阵列藏于底部,极大地缩小了封装面积,提升了电性能和可靠性。可以说,没有BGA,就没有今天如此小巧而强大的智能手机和各种精密设备。

BGA的优势显而易见:更多的引脚、更优的性能、更低的综合成本,甚至在焊接时还有一定的自我校准能力。但这些优点也带来了一个棘手的难题----检测。

一旦焊接完成,成百上千个焊点全部隐藏在芯片下方,肉眼完全无法窥探。您怎么知道这些焊点是否完美?是否存在虚焊、空洞,或是因热应力不匹配而产生的早期失效风险?

传统的目视检查,充其量只能看看器件边缘的焊点状况,对核心区域的质量一无所知。这正是工业X射线检测技术发挥作用的地方。

       穿透封装,让缺陷无所遁形

X射线的神奇之处在于它的穿透性。就像在医院拍片能看到骨骼一样,能轻松穿透BGA的封装体和PCB板,将下方焊点的形态清晰地呈现出来。通过分析X射线图像,我们可以直观地判断焊点的质量。

焊点畸形或桥连焊点形状不规则,或者相邻的焊点粘连在一起,造成短路。焊点空洞焊点内部存在气泡,这会严重影响焊点的机械强度和导电、导热性能,是产品长期可靠性的巨大隐患。枕头效应(HiP)焊球和焊膏没有完全融合,形成类似枕头的接触状态,导致开路。黑盘现象或焊盘坑裂这些是与焊盘表面处理相关的更深层次问题,也可能在X光下发现端倪。

这些问题,如果不能在生产过程中及时发现,一旦流入市场,导致的将是产品故障、客户投诉和品牌声誉的损失,代价高昂。

x-ray检测bga图1        x-ray检测bga图2        x-ray检测bga图3           

不仅仅是发现问题

工业X射线检测是一种非破坏性的技术。这意味着您可以在不损坏产品的前提下,对大批量的产品进行抽检甚至全检,从而精准地把控生产品质。它不仅能帮助您筛选出有缺陷的产品,更能反向指导和优化您的SMT回流焊工艺参数。例如,通过观察空洞的大小和比例,您可以判断是否是锡膏印刷、炉温曲线设置或是元器件受潮等问题引起的,从而进行针对性的调整。

当然,X射线检测也并非万能。它擅长于形态学的分析,但对于一些界面的微观问题,比如某些失效的具体原因定位,可能就需要借助破坏性检测技术了。例如染色分析或金相切片,它们可以深入到焊点的微观结构层面,进行更精细的失效分析。但这通常是在X射线发现问题后,为了找到根本原因而进行的下一步研究。

在BGA被广泛应用的今天,其焊接质量直接决定了最终产品的生命线。单纯依靠传统检测手段,无异于“盲人摸象”。引入工业X射线检测技术,就如同为您的生产线配备了一双“透视眼”,能够真正看清那些隐藏在芯片之下的质量细节,从而有效提升产品良率,巩固企业的市场竞争力。