BGA 솔더링 품질 평가를 수행할 때 광학 검사로는 솔더 볼 내부의 보이드 결함을 완전히 식별할 수 없기 때문에 X 레이 장비를 사용하여 솔더 조인트 단면의 관통 스캔을 수행해야 합니다. 보이드의 존재는 열 전달 효율을 직접적으로 감소시키고 솔더 조인트 피로 균열을 가속화합니다. 특히 자동차 및 산업용 제어 제품의 경우 과도한 보이드율로 인해 조기 고장이 발생하는 경우가 많습니다.

JiaJinYuan 생산 라인은 현재 자동 인식 소프트웨어와 결합된 2D X선 시스템을 사용하고 있으며 최소 해상도는 5마이크로미터, 배율은 1000x로 설정되어 직경 15마이크로미터보다 큰 미세 공극을 명확하게 포착합니다. 이미지 획득 후 알고리즘은 솔더 볼 영역과 보이드 영역을 자동으로 분할하고 픽셀 통계를 기반으로 보이드 비율을 계산합니다. 전체 프로세스에서는 수동으로 지역을 선택할 필요가 없으므로 주관적인 오류가 발생하지 않습니다.

In 실제 작동에서 우리는 보이드가 솔더 볼의 중심에 균일하게 분포되지 않고 솔더 페이스트 인쇄의 오프셋 면이나 패드 가장자리를 따라 집합하는 경우가 많다는 것을 발견했습니다. 이는 리플로우 중 플럭스 휘발 채널 차단, 질소 흐름 부족, 불합리한 스텐실 애퍼처 설계와 밀접한 관련이 있습니다. 따라서 우리는 X선 검사 결과를 솔더 페이스트 인쇄 및 리플로우 오븐 매개변수 팀에 다시 제공하고 스퀴지 압력을 4.2kg으로 조정하고 질소 산소 함량을 100ppm 미만으로 줄이고 최고 온도를 238°C로 높이고 이를 65초 동안 유지합니다. 보이드율은 평균 7.3%에서 3.1%로 감소했다.

다양한 패키지 크기의 경우 허용 가능한 무효율 기준도 동적으로 조정되어야 합니다. 예를 들어, 0.4mm 피치의 QFN 장치는 3% 이하의 단일 솔더 조인트 보이드율을 허용하는 반면, 1.27mm 피치의 SOIC는 8%로 완화됩니다. 그러나 모든 장치는 총 공극 면적 비율이 5% 이하라는 IPC-A-610E 클래스 2의 엄격한 요구 사항을 충족해야 합니다. 그렇지 않으면 외관이 좋아도 제품이 출시될 수 없습니다.

우리는 코너 솔더 볼에 보이드가 집중되어 있어 세 번 연속 X 레이 재검사에 실패한 고객 주문의 GPU 모듈 배치를 발견한 적이 있습니다. 최종 근본 원인은 스텐실 하단 지지 블록의 0.012mm 높이 편차로 확인되었으며, 이로 인해 국지적 솔더 페이스트 두께가 불충분하게 되었습니다. JiaJinYuan 맞춤형 스텐실로 교체한 후 배치는 첫 번째 시도에서 검사를 통과했습니다. 이는 Void X Ray 검사가 최종 검사 방법일 뿐만 아니라 공정 근본 원인 분석을 위한 핵심 입력임을 보여줍니다.

일일 유지 관리 중에 X선 장비의 초점 위치와 그레이스케일 임계값을 매일 보정해야 합니다. 그렇지 않으면 이미지 대비가 감소하여 작은 보이드를 감지하지 못하게 됩니다. 지난 주 검출기 창을 제때 청소하지 못해 32개의 칩이 허용 가능한 보이드율로 잘못 판단되었으며, 재작업 후 실제 측정된 값은 9.7%에 달했습니다. 따라서 검사 전 이미지 일관성 검증을 위해 표준 테스트 보드를 사용해야 하며 기준 이미지 매개변수는 교대당 최소 2번 기록되어야 합니다.