Al realizar una evaluación de la calidad de la soldadura BGA, debemos confiar en equipos de rayos X para realizar escaneos penetrantes de las secciones transversales de las uniones de soldadura, ya que la inspección óptica es completamente incapaz de identificar defectos vacíos dentro de las bolas de soldadura. La presencia de huecos reduce directamente la eficiencia de la transferencia de calor y acelera el agrietamiento por fatiga de las uniones de soldadura; Especialmente en productos de control industrial y automotriz, las tasas de vacío excesivas a menudo causan fallas tempranas.
La línea de producción de JiaJinYuan utiliza actualmente un sistema de rayos X 2D combinado con un software de reconocimiento automático, configurado con una resolución mínima de 5 micrómetros y un aumento de 1000x, lo que garantiza una captura clara de microhuecos de más de 15 micrómetros de diámetro. Después de la adquisición de la imagen, el algoritmo segmenta automáticamente la región de la bola de soldadura y la región de vacíos, y calcula la tasa de vacíos en función de las estadísticas de píxeles. Todo el proceso no requiere selección manual de región, evitando errores subjetivos.
In operación real, encontramos que los huecos no se distribuyen uniformemente en el centro de las bolas de soldadura, sino que a menudo se agregan a lo largo del borde de la almohadilla o en el lado desplazado de la impresión de pasta de soldadura. Esto está estrechamente relacionado con los canales de volatilización del flujo bloqueados durante el reflujo, un flujo de nitrógeno insuficiente o un diseño de apertura de plantilla irrazonable. Por lo tanto, enviamos los resultados de la inspección por rayos X a los equipos de impresión de soldadura en pasta y de parámetros del horno de reflujo, ajustamos la presión de la escobilla de goma a 4,2 kg, reducimos el contenido de oxígeno del nitrógeno a menos de 100 PPM, elevamos la temperatura máxima a 238 °C y la mantenemos durante 65 segundos. La tasa de nulidades cayó de una media del 7,3% Al 3,1%.
Para diferentes tamaños de paquetes, los criterios de tasa de anulación aceptable también deben ajustarse dinámicamente. Por ejemplo, los dispositivos QFN con paso de 0,4 mm permiten una tasa de vacío de una sola junta de soldadura de no más del 3 %, mientras que SOIC con paso de 1,27 mm se reduce Al 8 %. Sin embargo, todos los dispositivos deben cumplir con el requisito estricto de IPC-A-610E Clase 2 de que la proporción total del área vacía sea ≤5%; de lo contrario, incluso si la apariencia es buena, el producto no podrá comercializarse.
Una vez nos encontramos con un lote de módulos GPU para un pedido de un cliente que no pasó la reinspección por rayos X tres veces consecutivas, con huecos concentrados en las bolas de soldadura de las esquinas. La causa raíz final se identificó como una desviación de altura de 0,012 mm en el bloque de soporte inferior de la plantilla, lo que provocó un espesor de soldadura en pasta local insuficiente. Después de reemplazarla con una plantilla personalizada de JiaJinYuan, el lote pasó la inspección en el primer intento. Esto muestra que la inspección de vacíos por rayos X no es solo un método de inspección final, sino también un insumo clave para el análisis de la causa raíz del proceso.
Durante el mantenimiento diario, se debe calibrar todos los días la posición de enfoque y el umbral de escala de grises del equipo de Rayos X; de lo contrario, un contraste reducido de la imagen provocará que no se detecten pequeños huecos. La semana pasada, debido a que no se limpió la ventana del detector a tiempo, se consideró erróneamente que 32 chips tenían tasas de vacío aceptables y el valor medido real después del retrabajo alcanzó el 9,7%. Por lo tanto, se debe utilizar una placa de prueba estándar para verificar la coherencia de la imagen antes de la inspección, y los parámetros de referencia de la imagen deben registrarse Al menos dos veces por turno.
