Hur man säkerställer kvaliteten på BGA-svetsning under PCBA-tillverkning med hjälp av röntgeninspektionsutrustning.

oskiljaktig från PCBA-tillverkningsprocessen.

tillverkning.

av BGA.

krav. Med andra ord, med den kontinuerliga uppgraderingen av PCB-chip, bör produktionskapaciteten hos kretskortsmonterare också öka.

partner.

Det fullständiga namnet på BGA är Ball Grid Array, vilket är en paketeringsmetod för chips. BGA har
många fördelar, såsom:
1. Liten storlek, tjocklek och vikt på BGA-paketet.
2. Kontaktytan mellan BGA:ns lödkulor och substratet är
3. stor och kort, vilket bidrar till värmeavledning.
4. Stiften på BGA-matrisens lödkulor är mycket korta, vilket förkortar signalen
   överföringsväg.

Stabilare än andra paket, ingen risk för att böjas och bryta stift.
Bättre värmeledningsförmåga och lägre strömförbrukning.
På grund av dessa egenskaper hos BGA används den ofta i bärbara processorer,
smartphone-CPU, smartklockapplikationer, medicinsk utrustning, solcellskontrollsystem,
robotar, bil- och industriella styrapplikationer och andra konsumentvaror som t.ex.
canner, projektor, bildprocessor, temperatursensor, grafikkort etc.

De många fördelarna med BGA främjar direkt företag att anpassa sig till den innovativa
förpackningsdesign till sina produkter, tillämpningen av BGA-komponenter blir mer
i stor utsträckning använts över tid. Många nya produkter kommer att använda flera integrerade BGA-kretsar och
komponenter i en enda design, men ingenting är perfekt och BGA har nackdelar
som inte kan ignoreras. Den första och främsta nackdelen är kvaliteten och tillförlitligheten
av lödfogar efter lödning, När BGA:n har svetsats fast på kretskortet är det
svårt att garantera svetskvaliteten på grund av BGA-kapslingens design.
Inspektionssvårigheter ökar för PCBA-tillverkare, vilket innebär att det finns ett behov av innovativa lösningar.
lösningar och tillvägagångssätt för att säkerställa kvalitet och konsekvens över tid.

Hur testar man PCBA med BGA-kontrollkvalitet under massproduktion?

BGA-lödfogar längst ner på komponenten kan inte inspekteras och bedömas av
vanlig utrustning som AOI och mikroskop, som ofta används i SMD PCBA
tillverkningen. Av den anledningen är det nödvändigt att kontrollera kvaliteten i varje steg i
BGA-produktionsprocess för att säkerställa konsistens och kvalitet hos den färdiga produkten.
BGA-kvalitetssäkringen kan göras i flera steg:

BGA-bakning

Varje BGA-paket levereras med ett "fuktighetskort", ett litet kort som ändrar färg baserat på
på kemisk reaktion om luftfuktigheten stiger över en viss nivå. När originalet
När det förpackade chipet packas upp från sin ursprungliga vakuumförsegling kommer fuktighetskortet att visa
att chipet måste bakas om luftfuktigheten överstiger 30 %. Enligt standarden
Driftsspecifikationen för ugnsbakning, temperaturen är vanligtvis inställd på 100-120 ℃,
och gräddningstiden är 8–12 timmar. Gräddningens funktion är att torka den fukt som flisen absorberat i friluft. Annars bildas bubblor som orsakas av fuktigheten.
och luft kan skada chipet när SMT-lappen passerar genom reflow-lödningen
process vid en temperatur på 240 °C.

Utrustning som ska användas

I SMT:n PCBA-process, kommer det att finnas flera BGA-produkter i varje produktionslinje.
Av den anledningen används flera utrustningar, såsom automatiska tryckmaskiner och SPI
lodpastainspektionsmaskin är nödvändig för att underlätta produktionen och
SMT av BGA-komponenter.
Eftersom lödfogarna på BGA är längst ner kan BGA-lödfogarna inte ses visuellt
inspekteras, och AOI-maskiner kan inte heller användas när placeringen är avslutad. Det är
nödvändigt för att säkerställa kvaliteten på SMT-placeringen före placeringen för att undvika
onödiga komplikationer. Varje tillverkare av PCBA av hög kvalitet vet att det är
en förutsättning för att vara noggrann och göra ett bra jobb under BGA SMT-processen, vilket
säkerställer integriteten och noggrannheten vid lödpastautskrift.
En annan nödvändig maskin är SPI-maskinen som kontrollerar och säkerställer utskriften
kvalitet. När SPI-maskinen har slutfört testet visas ett grönt "OK"-meddelande.
dyker upp på placeringsmaskinen. Om PCBA-tillverkaren inte använder SPI
inspektion under BGA-tamputtryckning och lödpastaprocessen, kommer det att finnas problem med tennplaceringen, såsom för lite tenn eller för mycket tenn som klistrats in under SMT:n
processen.
SPI-maskiner är nödvändiga när det gäller BGA SMT-tillverkning, utan SPI-test,
kortslutning och andra fel kan uppstå, vilket så småningom påverkar funktionen
och kvaliteten på den monterade produkten.

Hur ska man inspektera om man inte kan se?

På grund av BGA:ns speciella sfäriska kontaktanordning är dess lödfogar
osynlig, och processspecifikationen är svår. Av sådana skäl är det omöjligt att
utföra manuell eller visuell inspektion med hjälp av utrustning såsom ett optiskt mikroskop
och till och med AOI-maskinen.
Alla dessa maskiner och tekniker kan inte upptäcka lödfogarna längst ner. Hur
Utför vi då BGA-testning? Svaret är detektion med hjälp av röntgen
utrustning.
Efter att ha svetsat BGA:n ovanpå PCBA:n behöver ingenjörerna använda röntgenutrustning för att
Kontrollera och verifiera svetskvaliteten. IPQC-standarden (processkvalitetskontroll) är att
genomföra slumpmässiga inspektioner varje timme eller 10 % av tiden under normal produktion
miljöer.

Vad är en röntgenapparat?

Röntgen är en typ av utrustning som använder röntgenstrålning för att penetrera olika ytor.
Det skiljer sig från AOI-optik på grund av att röntgen använder elektromagnetisk röntgenstråle
strålning. Kortet är lagerbehandlat och avbildat, och olika algoritmer används för att kontrollera
gråskala- och formförändringarna i lödfogbilderna för att bestämma och verifiera
defekter i lödfogarna.

Den största fördelen med röntgeninspektionsutrustning är att den kan övervaka allt lödtenn
skarvar på kretskortet, inklusive lödskarvar som är osynliga för det mänskliga ögat. XRay kan upptäcka lödskarvsdefekter i BGA, såsom tomrum, avlödning (öppen krets),
bryggning (kortslutning), kalllödning, ofullständig smältning av lödkulor, förskjutning,
lödpärlor; och om det finns luftbubblor. otillräcklig lödvolym och annat
defekter kan inte detekteras med AOI, därför använder vi röntgen för BGA när den redan är
monterad och svetsad ovanpå kretskortet. Fördelarna med röntgeninspektion
utrustning visas nedan:

               kortslutning på grund av för mycket tennplacering Tennspetsen smälter inte

Sammanfattning

PCBA-produkter med BGA-montering behöver en komplex hanteringsprocess
system och sofistikerad hårdvaruutrustning för verifiering och integritetsförsäkring
ändamål.
Endast med SPI- och röntgentestutrustning kan monteringskvaliteten hos BGA uppnås.
garanterat.
SPI- och röntgentestutrustning är en praktisk och viktig teknik för att säkerställa
förebyggande av kvalitetsfel under monteringsprocessen för BGA-komponenter. Vissa små
Fabriker är ovilliga att investera i denna testutrustning, men på PCBasic är kvaliteten
över allt.
Om du vill veta mer om PCBA tillverkning och BGA-svetsning, tveka inte att
följ oss och lär dig mer.
PCBasic publicerar och delar ständigt information relaterad till PCB-korrektur, SMT-patch och
Behov relaterade till PCBA-bearbetning. Om du har någon förfrågan, fråga eller en berättelse att dela -
Du kan alltid kontakta oss via meddelandefältet till höger på webbplatsen.