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微焦點X光機(jī)主要是因為BGA的產(chǎn)生而在SMT行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。什么是微焦點及為什么微焦點能產(chǎn)生更清晰的圖像,以前我已經(jīng)寫過許多這方面的文章,這里就不再贅述了。事實上用戶更關(guān)心的是x光機(jī)到底能發(fā)現(xiàn)什么問題及如何挑選符合預(yù)算又實用的x光機(jī)。
既然X光機(jī)主要應(yīng)用在BGA檢測,那么我們先總結(jié)一下BGA會出現(xiàn)什么問題吧!BGA的問題主要有四大類:連焊、氣泡、冷焊和虛焊.
氣泡主要是由焊錫膏里的助焊劑和濕氣造成的,氣泡的位置多出現(xiàn)在球底部,所以如果面積太大就會影響穩(wěn)定性,出現(xiàn)錫裂,這也是虛焊的一種,所以氣泡的面積百分比就成為一項重要指標(biāo)。行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)及IPC都有明確指標(biāo),面積百分比不應(yīng)該超過25%?,F(xiàn)在市場上的X光機(jī),從低到高都有氣泡面積百分比的測量功能。但問題便隨之而來,很多使用者不知道在做氣泡測量之前,必須加大X光管的功率來把錫球擊穿,氣泡的區(qū)域就會以白色呈現(xiàn)出來。接下來問題就出現(xiàn)了,到底用多大功率測量結(jié)果會較準(zhǔn)確或使測量的誤差最小呢?就目前市場上的低端機(jī)來說,如果操作不正確,一般測量誤差可以達(dá)到10%以上,造成誤判。而高機(jī)就不一樣了,一般都會以自動設(shè)置灰度值的方法來保證測量誤差不受操作者的影響,
冷焊是有鉛改無鉛和混鉛時經(jīng)常出現(xiàn)的制程問題,不用說都可以知道是在回流爐的熔化區(qū)發(fā)生的。很多用戶不管在無鉛或混鉛(有鉛焊錫膏無鉛BGA)情況下都會使用錫膏廠家推薦的回流曲線或使用原來有鉛制程,而恰恰忽略了無鉛BGA球體積大,需要更高的溫度(50華氏度)和更長時間(增加4-6秒)去*潤濕(wetting)的事實。冷焊的結(jié)果就是BGA底部非常不結(jié)實,在有外力碰撞的情況下,就容易發(fā)生錫裂,形成虛焊現(xiàn)象。既然冷焊的原因與現(xiàn)象我們都清楚了,那我們就可以通過一些參數(shù)的設(shè)定來找出有冷焊的BGA并及時修改回流曲線。
最后再講講兩種常見的虛焊現(xiàn)象。如圖四所示,這兩種情況都是虛焊。第一種情況,球面積偏小。注意,我們這里說的是面積偏小,而不是球直徑偏小。為什么呢?因為BGA球在熔化后,很少會有球是很圓的,多多少少都會受焊盤影響而不太規(guī)則.
所以,如果用量直徑的方法來計算球的大小,就只能用平均值,這樣的誤差在10%—15%左右。相反,如果用面積來計算,如果球的體積一致,那么正面照的X光圖形不管圓不圓,面積的誤差應(yīng)在5%以內(nèi)。
球面積太小是虛焊這很容易理解。由于焊錫膏不足或沒有焊錫膏,BGA球底部沒有潤溫,在傾斜70°后.
那么為什么球太大也是虛焊呢?事實上這也很容易理解,如果焊錫膏質(zhì)量不好,或焊盤氧化都能形成拒焊,這種情況下,即使BGA球和焊錫膏都有熔化,但是底部形不成潤濕,整個球被壓扁而形成面積偏大,這種球在傾斜70°時,現(xiàn)象如圖五所示。
從上面幾個簡單的例子,我們可以看到,X光機(jī)做為一臺檢測設(shè)備,可以通過對BGA的圖像分析,找出制程中的問題和隱患,不管是印刷機(jī)、貼片機(jī)、回流爐或焊錫膏,從而大大提升產(chǎn)品品質(zhì),減少返修率。