印制板的復(fù)雜性及組裝密度仍保持其原有的勢(shì)頭繼續(xù)提高,而且在這些印制板上,使用了更多更復(fù)雜的IC器件。常用的器件封裝有:QFP,SOIC,TSOP,SSOP及PLCC等,有些電子產(chǎn)品生產(chǎn)中,當(dāng)引腳數(shù)超過200,在已經(jīng)達(dá)到其技術(shù)極限。
器件封裝形式從封裝周邊引腳轉(zhuǎn)向倒裝兩維陣列,同樣面積能實(shí)現(xiàn)更多電路互連,這與使用老式的表面貼裝器件相比,需要占用的空間就更大。球引腳陣列(BGA)就是這類封裝最常見的一種形式。
所有陣列引腳封裝都存在一個(gè)共同的問題:在陣列內(nèi)圈的球引腳焊點(diǎn)被遮蔽,無法采用目檢方法,檢驗(yàn)焊接質(zhì)量,確認(rèn)缺陷。
幾年前,BGA器件還是作為一項(xiàng)特殊應(yīng)用處理通常用于專用集成電路(引腳數(shù)大于200)的封裝。那時(shí),一塊印制板上安裝一個(gè)或幾個(gè)BGA人們感到很驚奇。
如今,由于制造成本降低及高熱散能力,低于100引腳數(shù)的BGA、CSP器件封裝已很普遍應(yīng)用。BGA幾乎達(dá)到與QFP一樣常見。大多數(shù)印制板至少一個(gè)BGA,一塊印制板貼裝 20個(gè)BGA器件也很平常。
即使人們對(duì)BGA器件性能有很好認(rèn)識(shí),組裝過程能很好控制,BGA器件組裝仍可能會(huì)產(chǎn)生缺陷,也沒有可比視覺檢查有效的實(shí)用方法。
X射線自動(dòng)檢查(AXI)與BGA
自動(dòng)X射線檢查用于BGA器件是最合適的。使用AXI系統(tǒng)可清晰地看到球引腳中的錫、鉛及其他組分材料與焊料合金。而BGA器件封裝大部分材料如FR-4、銅或陶瓷對(duì)X射線是透過的。2D(透射)或三維(3D,X射線分層攝像/X射線層析攝像)X射線檢查系統(tǒng)可非常有效分離許多BGA的缺陷,如漏球、短路、位置偏差。
自動(dòng)光學(xué)檢查(AOI)在過程控制中,對(duì)焊膏印刷,焊前貼裝檢查也是有效的。然而,當(dāng)每塊印制板有5000個(gè)~15 000 個(gè)球引腳焊點(diǎn),仍會(huì)產(chǎn)生缺陷,在決定高價(jià)及BGA器件返修風(fēng)險(xiǎn)前,這些缺陷必須得到隔離與確認(rèn)。
BGA器件通常是高價(jià)的器件,返修時(shí)從印制板上拆除取下后,BGA必須清除殘留物,經(jīng)培訓(xùn)的操作人員操作專用返修工作臺(tái)完成返修。在操作過程中難以避免對(duì)印制板造成損傷所以整個(gè)組件的清潔整理存在著風(fēng)險(xiǎn)。
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