Ketika kami menemukan cacat penyolderan BGA di jalur produksi, reaksi pertama kami bukanlah membongkar dan mengerjakan ulang papan, tetapi segera mengirim papan ke mesin inspeksi X-Ray untuk melihat pencitraan sambungan solder. Hal ini karena hanya pemeriksaan X-Ray yang dapat menembus substrat FR-4 dan kemasan plastik, sehingga benar-benar mereproduksi morfologi pembasahan, distribusi rongga, dan adanya retakan mikro pada antarmuka antara bola solder dan bantalan. Kontras In, AOI hanya dapat menangkap gambar permukaan, dan ICT dibatasi oleh tata letak titik pengujian, sehingga tidak mungkin untuk melihat status koneksi bawah yang sebenarnya.
In operasi praktis, kami telah menemukan bahwa ketika gambar X-Ray menunjukkan beberapa titik hitam melingkar dengan diameter melebihi 0,15 mm di area pusat BGA, pada dasarnya dapat ditentukan sebagai agregasi rongga yang disebabkan oleh volatilisasi residu fluks yang tidak mencukupi. Pada titik ini, perlu dilakukan pemeriksaan secara bersamaan apakah suhu puncak reflow terlalu rendah, apakah kemurnian nitrogen di bawah 99,99%, dan apakah ukuran bukaan stensil 8% lebih kecil dari pad. Sedikit penyimpangan pada variabel-variabel ini akan menghambat pembuangan pasta solder selama fase peleburan.
Untuk perangkat QFN pitch 0,4 mm, pemeriksaan Sinar-X harus menggunakan tegangan tabung ≥100kV yang dikombinasikan dengan sumber sinar-X mikrofokus; jika tidak, keburaman yang jelas akan muncul di tepi gambar, sehingga sulit membedakan ekstensi bantalan dan ketinggian pendakian pasta solder. Kami pernah salah menggunakan pengaturan 80kV dan melewati tiga batch papan sambungan solder dingin, hingga verifikasi penampang menunjukkan bahwa tidak ada ikatan metalurgi efektif yang terbentuk pada fillet solder. Oleh karena itu, pengaturan parameter pemeriksaan X-Ray bukanlah templat tetap dan harus disesuaikan secara dinamis menurut ketebalan perangkat, kepadatan sambungan solder, dan struktur laminasi PCB.
Ketika peralatan X-Ray Jia Jinyuan secara otomatis mengidentifikasi cacat sambungan solder, logika penilaiannya untuk menjembatani bergantung pada tingkat perubahan gradien skala abu-abu dari sambungan solder yang berdekatan. Jika perbedaan skala abu-abu antara dua bola yang berdekatan berada di bawah 12% dan lebar zona transisi melebihi 30% dari diameter bola tunggal, sistem akan menandainya sebagai dugaan penghubung. Namun, di jalur produksi sebenarnya, kami menemukan bahwa algoritme ini akan menghasilkan alarm palsu ketika pelapisan bantalan teroksidasi parah atau offset pencetakan pasta solder >0,05mm. Oleh karena itu, para insinyur harus meninjau secara manual kontinuitas kepadatan logam pada gambar dan tidak dapat sepenuhnya mengandalkan petunjuk perangkat lunak.
Sebelum melakukan pemeriksaan X-Ray, harus dipastikan bahwa permukaan papan bebas dari sisa perekat, noda sidik jari, dan lengkungan; jika tidak, artefak akan muncul pada gambar dan mengganggu penilaian. Terutama saat memeriksa BGA pitch 0,3 mm, bahkan lengkungan lokal sebesar 0,02 mm akan menyebabkan sambungan solder bawah kehilangan fokus. In dalam hal ini, perlengkapan vakum harus digunakan untuk meratakan papan sebelum memindai, daripada menerapkan filter penajam secara paksa untuk mengatasi keburaman.
Kami tidak menunggu keluhan pelanggan untuk memulai pemeriksaan X-Ray; sebagai gantinya, kami menyertakan papan BGA utama dalam daftar inspeksi wajib artikel pertama untuk setiap batch, dan menggunakan SPC untuk melacak tren proporsi area kosong. Setelah tingkat kekosongan pada posisi yang sama pada lima papan berturut-turut melebihi 18%, kami segera menghentikan saluran untuk memeriksa stabilitas rantai zona suhu oven reflow, karena data membuktikan bahwa ambang batas ini mendekati titik kritis kegagalan kelelahan termal sambungan solder.
