Saat melakukan penilaian kualitas penyolderan BGA, kita harus mengandalkan peralatan X Ray untuk melakukan pemindaian tembus pada penampang sambungan solder, karena pemeriksaan optik sama sekali tidak dapat mengidentifikasi cacat kosong di dalam bola solder. Kehadiran rongga secara langsung mengurangi efisiensi perpindahan panas dan mempercepat retak lelah sambungan solder; terutama pada produk otomotif dan kontrol industri, tingkat kekosongan yang berlebihan sering kali menyebabkan kegagalan dini.
Lini produksi JiaJinYuan saat ini menggunakan sistem 2D X Ray yang dipasangkan dengan perangkat lunak pengenalan otomatis, diatur ke resolusi minimum 5 mikrometer dan pembesaran 1000x, memastikan penangkapan yang jelas terhadap rongga mikro yang berdiameter lebih dari 15 mikrometer. Setelah akuisisi gambar, algoritme secara otomatis mengelompokkan wilayah bola solder dan wilayah kosong, serta menghitung laju kekosongan berdasarkan statistik piksel. Seluruh proses tidak memerlukan pemilihan wilayah secara manual, sehingga menghindari kesalahan subjektif.
In operasi sebenarnya, kami menemukan bahwa rongga tidak terdistribusi secara merata di tengah bola solder, tetapi sering kali berkumpul di sepanjang tepi bantalan atau di sisi offset pencetakan pasta solder. Hal ini terkait erat dengan saluran penguapan fluks yang tersumbat selama reflow, aliran nitrogen yang tidak mencukupi, atau desain bukaan stensil yang tidak masuk akal. Oleh karena itu, kami mengembalikan hasil pemeriksaan X Ray ke tim parameter pencetakan pasta solder dan oven reflow, menyesuaikan tekanan alat pembersih karet hingga 4,2 kg, mengurangi kandungan oksigen nitrogen hingga di bawah 100 PPM, menaikkan suhu puncak hingga 238°C dan mempertahankannya selama 65 detik. Tingkat kekosongan turun dari rata-rata 7,3% menjadi 3,1%.
Untuk ukuran paket yang berbeda, kriteria tingkat kekosongan yang dapat diterima juga harus disesuaikan secara dinamis. Misalnya, perangkat QFN dengan pitch 0,4 mm memungkinkan tingkat kekosongan sambungan solder tunggal tidak lebih dari 3%, sedangkan SOIC dengan pitch 1,27 mm dilonggarkan hingga 8%. Namun, semua perangkat harus memenuhi persyaratan ketat dalam IPC-A-610E Kelas 2 bahwa total proporsi area kosong adalah ≤5%; jika tidak, meskipun tampilannya bagus, produk tidak dapat dirilis.
Kami pernah menemukan sekumpulan modul GPU untuk pesanan pelanggan yang gagal dalam pemeriksaan ulang X Ray tiga kali berturut-turut, dengan rongga terkonsentrasi di bola solder sudut. Akar penyebab terakhir diidentifikasi sebagai penyimpangan ketinggian 0,012 mm pada blok penyangga bawah stensil, yang menyebabkan ketebalan pasta solder lokal tidak mencukupi. Setelah diganti dengan stensil khusus JiaJinYuan, batch tersebut lolos pemeriksaan pada percobaan pertama. Hal ini menunjukkan bahwa pemeriksaan void X Ray tidak hanya merupakan metode pemeriksaan akhir, namun juga merupakan masukan penting untuk analisis akar penyebab proses.
Selama pemeliharaan harian, posisi fokus dan ambang skala abu-abu peralatan X Ray harus dikalibrasi setiap hari; jika tidak, berkurangnya kontras gambar akan menyebabkan kesalahan deteksi pada rongga kecil. Minggu lalu, karena kegagalan membersihkan jendela detektor tepat waktu, 32 chip salah dinilai memiliki tingkat kekosongan yang dapat diterima, dan nilai terukur aktual setelah pengerjaan ulang mencapai 9,7%. Oleh karena itu, papan uji standar harus digunakan untuk verifikasi konsistensi gambar sebelum inspeksi, dan parameter gambar dasar harus dicatat setidaknya dua kali per shift.
