เมื่อเราพบข้อบกพร่องในการบัดกรี BGA ในสายการผลิต ปฏิกิริยาแรกของเราไม่ใช่การถอดชิ้นส่วนและนำบอร์ดกลับมาทำงานใหม่ แต่ต้องส่งบอร์ดไปยังเครื่องตรวจสอบด้วยเอ็กซ์เรย์ทันทีเพื่อดูการถ่ายภาพรอยประสาน เนื่องจากมีเพียงการตรวจสอบด้วยเอ็กซ์เรย์เท่านั้นที่สามารถทะลุซับสเตรต FR-4 และบรรจุภัณฑ์พลาสติกได้ ทำให้เกิดลักษณะทางสัณฐานวิทยาของการเปียก การกระจายของช่องว่าง และการปรากฏของรอยแตกขนาดเล็กที่ส่วนต่อประสานระหว่างลูกบอลบัดกรีและแผ่น คอนทราสต์ In AOI สามารถจับภาพพื้นผิวได้เท่านั้น และ ICT ถูกจำกัดด้วยเค้าโครงจุดทดสอบ ทำให้ไม่สามารถมองเห็นสถานะการเชื่อมต่อด้านล่างจริงได้
การปฏิบัติงานจริง In เราพบว่าเมื่อภาพเอ็กซ์เรย์แสดงจุดดำทรงกลมหลายจุดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกิน 0.15 มม. ในบริเวณส่วนกลางของ BGA โดยพื้นฐานแล้วสามารถระบุได้ว่าเป็นการรวมตัวของโมฆะที่เกิดจากการระเหยที่ไม่เพียงพอของฟลักซ์ตกค้าง ณ จุดนี้ จำเป็นต้องตรวจสอบพร้อมกันว่าอุณหภูมิการรีโฟลว์สูงสุดต่ำเกินไป ความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนต่ำกว่า 99.99% หรือไม่ และขนาดรูรับแสงของสเตนซิลเล็กกว่าแผ่น 8% หรือไม่ การเบี่ยงเบนเล็กน้อยในตัวแปรเหล่านี้จะขัดขวางไอเสียของสารบัดกรีในระหว่างขั้นตอนการหลอมละลาย
สำหรับอุปกรณ์ QFN ที่มีระยะพิทช์ 0.4 มม. การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าของหลอด ≥100kV รวมกับแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์แบบไมโครโฟกัส มิฉะนั้นการเบลอที่ชัดเจนจะปรากฏที่ขอบภาพ ทำให้ยากต่อการแยกแยะส่วนขยายของแผ่นอิเล็กโทรดและความสูงของการปีนแผ่นประสาน ครั้งหนึ่งเราใช้การตั้งค่า 80kV โดยไม่ตั้งใจ และผ่านการบัดกรีแผ่นข้อต่อแบบเย็นสามชุด จนกระทั่งการตรวจสอบภาคตัดขวางเผยให้เห็นว่าไม่มีพันธะทางโลหะวิทยาเกิดขึ้นที่เนื้อโลหะบัดกรี ดังนั้น การตั้งค่าพารามิเตอร์การตรวจสอบด้วยเอ็กซ์เรย์จึงไม่ใช่เทมเพลตคงที่ และจะต้องปรับแบบไดนามิกตามความหนาของอุปกรณ์ ความหนาแน่นของรอยบัดกรี และโครงสร้างการเคลือบ PCB
เมื่ออุปกรณ์เอ็กซ์เรย์ของ Jia Jinyuan ระบุข้อบกพร่องของข้อต่อบัดกรีโดยอัตโนมัติ ตรรกะในการตัดสินใจในการเชื่อมต่อจะขึ้นอยู่กับอัตราการเปลี่ยนแปลงเกรเดียนต์ระดับสีเทาของข้อต่อบัดกรีที่อยู่ติดกัน หากความแตกต่างระดับสีเทาระหว่างลูกบอลสองลูกที่อยู่ติดกันต่ำกว่า 12% และความกว้างของโซนการเปลี่ยนผ่านเกิน 30% ของเส้นผ่านศูนย์กลางลูกบอลเดียว ระบบจะทำเครื่องหมายว่าเป็นการเชื่อมที่น่าสงสัย อย่างไรก็ตาม ในสายการผลิตจริง เราพบว่าอัลกอริธึมนี้จะสร้างการแจ้งเตือนที่ผิดพลาดเมื่อการชุบแผ่นถูกออกซิไดซ์อย่างรุนแรง หรือออฟเซ็ตการพิมพ์แบบบัดกรี >0.05 มม. ดังนั้น วิศวกรจะต้องตรวจสอบความต่อเนื่องของความหนาแน่นของโลหะในภาพด้วยตนเอง และไม่สามารถพึ่งพาการแจ้งเตือนของซอฟต์แวร์ได้ทั้งหมด
ก่อนดำเนินการตรวจสอบด้วยเอ็กซ์เรย์ ต้องได้รับการยืนยันว่าพื้นผิวบอร์ดปราศจากคราบกาว คราบรอยนิ้วมือ และการบิดเบี้ยว มิฉะนั้นสิ่งประดิษฐ์จะปรากฏในภาพและรบกวนการตัดสิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อตรวจสอบ BGA ที่มีระยะพิทช์ 0.3 มม. แม้แต่การบิดงอเฉพาะที่ 0.02 มม. ก็จะทำให้ข้อต่อบัดกรีด้านล่างสูญเสียโฟกัส In ในกรณีนี้ ต้องใช้ฟิกซ์เจอร์สุญญากาศเพื่อทำให้บอร์ดเรียบก่อนสแกน แทนที่จะใช้ฟิลเตอร์ลับคมเพื่อแก้ไขความพร่ามัว
เราไม่รอให้ข้อร้องเรียนจากลูกค้าเริ่มดำเนินการตรวจสอบด้วยเอ็กซเรย์ แต่เรารวมบอร์ด BGA หลักไว้ในรายการการตรวจสอบบังคับบทความแรกสำหรับแต่ละชุด และใช้ SPC เพื่อติดตามแนวโน้มของสัดส่วนพื้นที่โมฆะ เมื่ออัตราการเป็นโมฆะในตำแหน่งเดียวกันบนแผงห้าแผงติดต่อกันเกิน 18% เราจะหยุดสายการผลิตทันทีเพื่อตรวจสอบความเสถียรของห่วงโซ่โซนอุณหภูมิเตาอบแบบรีโฟลว์ เนื่องจากข้อมูลพิสูจน์ได้ว่าเกณฑ์นี้กำลังเข้าใกล้จุดวิกฤตของความล้มเหลวจากความเมื่อยล้าจากความร้อนของข้อต่อบัดกรี
