Durante la verificación de retrabajo de BGA, descubrimos que el mismo chip experimentó fallas funcionales en tres lotes consecutivos. Después de desoldar, la inspección visual mostró una apariencia completamente normal y solo se informaron circuitos abiertos uno tras otro cuando se realizaron pruebas de envejecimiento en la máquina. Más tarde, cuando usamos el equipo de inspección de rayos X JiaJinYuan configurado en el rango de parámetros de 80 kV/120 μA para escanear, encontramos que el pin 7 en la columna 4 tenía una junta de soldadura en frío típica, con un espacio continuo entre el cuerpo de la bola de soldadura y la almohadilla, y la bola de soldadura adyacente en esta posición también tenía un ligero desplazamiento de la bola de soldadura, con un desplazamiento de aproximadamente 32 μm, lo que ha excedido el límite superior de la tolerancia de ±25 μm permitida por IPC-A-610G para productos Clase III.
Los huecos en las juntas de soldadura son particularmente difíciles en sustratos de cobre de gran tamaño. Por ejemplo, cierto módulo de potencia utiliza una PCB de cobre de 6 capas de espesor combinada con un bloque de cobre de disipación de calor de 0,8 mm de espesor. Después del reflujo, la inspección por rayos X muestra que la tasa de vacíos de múltiples uniones de soldadura en el área central se concentra entre 35% y 48%, superando con creces la línea roja requerida por el cliente de ≤25%. Nuestra investigación encontró que esto no se debe a una actividad insuficiente de la soldadura en pasta, sino que la relación de apertura de la plantilla está establecida en 0,78, lo que resulta en un pequeño volumen de impresión. In Además, la velocidad de la cadena del horno de reflujo es demasiado rápida, lo que provoca una volatilización insuficiente del fundente, y el gas residual queda atrapado dentro de la soldadura fundida y no puede escapar, lo que eventualmente forma huecos circulares regulares durante la etapa de enfriamiento y solidificación.
El desplazamiento de la bola de soldadura en dispositivos QFN con paso de 0,4 mm se considera fácilmente erróneamente como un desecho. In De hecho, siempre que la imagen de inspección de rayos X de JiaJinYuan se cambie Al modo de superposición de transmisión, se puede ver claramente que la parte inferior de la bola de soldadura desplazada aún mantiene una conexión metálica con la almohadilla, mientras que para un dispositivo verdaderamente tombstone, la bola de soldadura se levantará completamente de la superficie de la almohadilla. Esta diferencia es difícil de distinguir a simple vista con un aumento de 200x, pero el contraste en escala de grises de la inspección por rayos X es suficiente para distinguir el estado de contacto físico entre los dos.
Una vez nos encontramos con un lote de placas de imágenes médicas donde la inspección por rayos X encontró una gran cantidad de pequeñas perlas de soldadura esparcidas alrededor de las uniones de soldadura BGA, con diámetros concentrados entre 8 y 12 μm. Al principio, sospechamos que la plantilla no se limpió adecuadamente, pero luego lo atribuimos a fluctuaciones en el valor de vacío de la boquilla de montaje, lo que provocó ligeros temblores durante la colocación del chip, lo que provocó que el borde de la soldadura en pasta se apretara y salpicara. Este tipo de defecto es completamente invisible bajo AOI, y sólo la alta penetración de la inspección por rayos X puede capturar la sombra de las perlas de soldadura depositadas debajo de la máscara de soldadura.
Para componentes 0201 y de menor tamaño, la inspección por rayos X debe combinarse con el exclusivo algoritmo de compensación de desviación del enfoque del equipo JiaJinYuan. De lo contrario, la imagen borrosa causada por cambios en la distancia focal distorsionará el contorno del borde de la almohadilla de 0,15 mm y juzgará erróneamente aún más el ángulo de humectación de la junta de soldadura normal como un límite vacío. Hemos probado que cuando este algoritmo no está habilitado, la tasa de falsos positivos para la identificación de huecos en uniones de soldadura con paso de 0,1 mm alcanza el 17 % y, después de habilitarlo, cae hasta el 0,8 %.
In producción en masa, la inspección por rayos X no solo puede observar imágenes de un solo cuadro, sino que debe recopilar continuamente más de 3 cuadros de secuencias dinámicas. Debido a que algunas uniones de soldadura en frío experimentarán conducción transitoria durante la expansión y contracción térmica, las imágenes estáticas son propensas a errores de juicio. Una vez descubrimos en la inspección de un lote de placas base T-Box para automóviles que el pin 11 mostraba una buena conexión en la imagen del segundo cuadro, pero en el tercer cuadro, se expusieron grietas de fractura interna debido a la deformación de la junta de soldadura causada por una ligera vibración del escenario. Este tipo de anomalía dinámica sólo puede capturarse mediante la capacidad de adquisición de alta velocidad de 120 fps del equipo JiaJinYuan.
