Ao retrabalhar chips BGA, a qualidade da montagem da esfera não pode ser avaliada apenas a olho nu ou AOI, porque todas as esferas de solda estão escondidas sob a embalagem. Somente a inspeção por raios X pode penetrar no encapsulamento de cerâmica ou plástico para apresentar claramente o verdadeiro estado de cada junta de solda. Após concluir a montagem da esfera na estação de retrabalho JiaJinYuan, devemos enviá-la imediatamente para inspeção; caso contrário, se ocorrerem problemas durante o reFluxo subsequente, será impossível rastrear se a junta de solda fria é causada por desvio de montagem da esfera ou temperatura anormal do forno.
Se uma única esfera de solda for significativamente pequena ou borrada na borda da imagem de inspeção por raio-X, isso provavelmente será causado por uma quantidade insuficiente de pasta de solda durante a montagem da esfera ou pela temperatura do ar quente que não cobre toda a área. Se várias bolas de solda adjacentes mostrarem uma sombra cinza prolongada, isso indica que a pressão do rodo está muito alta, fazendo com que a pasta de solda seja arrastada e deformada. Este tipo de defeito é completamente invisível durante a inspeção visual convencional, mas sob o Raio X formará uma faixa cinza contínua acompanhada por um aumento de densidade local.
Certa vez, encontramos um lote de BGAs de 676 pinos com uma taxa de aprovação em testes funcionais de apenas 73% após retrabalho. A desmontagem revelou que a maioria dos pontos de falha estavam concentrados nas 48 esferas de solda de canto. O novo teste de raios X mostrou que a taxa de vazios nessas posições geralmente excedeu 35%, excedendo em muito o limite superior de 25% permitido pela IPC-A-610. Investigações adicionais confirmaram que o bocal de ar quente da estação de retrabalho JiaJinYuan foi calibrado com um deslocamento de 0,15 mm, causando aquecimento local desigual e volatilização explosiva do fluxo.
Para BGAs com passo de 0,4mm, o equipamento de Raio X deve permitir tensão de tubo acima de 100kV e microfoco de nível de 5μm; caso contrário, fantasmas aparecerão nos limites da esfera de solda, resultando em uma taxa de erro de julgamento de até 40%. Nossa linha de produção usa a máquina de raios X com suporte JiaJinYuan como padrão, cujo algoritmo de reconhecimento automático pode marcar individualmente o diâmetro, circularidade e escala de cinza média de cada bola de solda e exportar CSV para análise SPC, evitando erros subjetivos causados pela leitura manual da imagem.
In operações reais, descobriu-se que os resultados da inspeção por raios X estão fortemente correlacionados com o rendimento final da soldagem. Quando a escala de cinza média das esferas de solda na área central de uma determinada imagem de lote é 8% menor que a da área circundante, a taxa de defeitos de circuito aberto após refluxo para esse lote aumentará inevitavelmente para cerca de 12%. Isto indica que a pasta de solda sofreu ligeira oxidação durante a fase de montagem da esfera; embora a aparência esteja intacta, sua atividade diminuiu seriamente. Neste momento, esta lata de pasta de solda deve ser descontinuada e substituída por um lote recém-aberto.
A precisão de posicionamento repetido do acessório de montagem esférica da estação de retrabalho JiaJinYuan é nominalmente de ± 0,02 mm, mas após uso de longo prazo, se a calibração trimestral não for realizada, o deslocamento medido pode atingir ± 0,07 mm. A imagem de raio-X mostrará que toda a fileira de esferas de solda está regularmente inclinada. Neste momento, simplesmente ajustar a temperatura do forno não faz sentido; é necessário primeiro realizar o reset mecânico do aparelho e usar Raio-X para verificar se o deslocamento do ponto de referência retorna a ±0,03mm.
