Khi chúng tôi gặp phải lỗi hàn BGA trên dây chuyền sản xuất, phản ứng đầu tiên của chúng tôi không phải là tháo rời và làm lại bo mạch mà là gửi ngay bo mạch đến máy kiểm tra X-Ray để xem hình ảnh mối hàn. Điều này là do chỉ kiểm tra bằng Tia X mới có thể xuyên qua lớp nền và gói nhựa FR-4, tái tạo thực sự hình thái ướt, phân bố khoảng trống và sự hiện diện của các vết nứt nhỏ tại bề mặt giữa Bi hàn và miếng đệm. Độ tương phản In, AOI chỉ có thể chụp ảnh bề mặt và ICT bị giới hạn bởi bố cục điểm kiểm tra, khiến không thể nhìn thấy trạng thái kết nối thực tế phía dưới.
In trong hoạt động thực tế, chúng tôi nhận thấy rằng khi một hình ảnh X-Ray cho thấy nhiều điểm đen hình tròn có đường kính vượt quá 0,15mm ở khu vực trung tâm của BGA, về cơ bản nó có thể được xác định là sự kết tụ khoảng trống do sự bay hơi không đủ của dư lượng chất trợ dung. Tại thời điểm này, cần phải đồng thời kiểm tra xem nhiệt độ phản xạ cực đại có quá thấp hay không, độ tinh khiết của nitơ có dưới 99,99% hay không và kích thước khẩu độ của khuôn tô có nhỏ hơn 8% so với miếng đệm hay không. Bất kỳ sai lệch nhỏ nào trong các Biến số này sẽ cản trở sự thoát ra của chất hàn trong giai đoạn nóng chảy.
Đối với thiết bị QFN bước 0,4mm, kiểm tra bằng Tia X phải sử dụng điện áp ống ≥100kV kết hợp với nguồn tia X có tiêu điểm vi mô; nếu không, hiện tượng mờ rõ ràng sẽ xuất hiện ở các cạnh của hình ảnh, gây khó khăn cho việc phân Biệt phần mở rộng của miếng đệm và chiều cao leo lên của miếng dán hàn. Chúng tôi đã từng sử dụng nhầm cài đặt 80kV và vượt qua ba lô bảng nối hàn nguội, cho đến khi xác minh mặt cắt ngang cho thấy rằng không có liên kết luyện kim hiệu quả nào được hình thành ở phi lê hàn. Do đó, cài đặt tham số kiểm tra X-Ray không phải là một mẫu cố định và phải được điều chỉnh linh hoạt theo độ dày của thiết bị, mật độ mối hàn và cấu trúc cán PCB.
Khi thiết bị X-Ray của Jia Jinyuan tự động xác định các khuyết tật của mối hàn, logic phán đoán của nó đối với việc bắc cầu sẽ dựa vào tốc độ thay đổi độ dốc thang độ xám của các mối hàn liền kề. Nếu chênh lệch thang độ xám giữa hai quả bóng liền kề dưới 12% và chiều rộng vùng chuyển tiếp vượt quá 30% đường kính của một quả bóng, thì hệ thống sẽ đánh dấu đó là nghi ngờ có cầu nối. Tuy nhiên, trong các dây chuyền sản xuất thực tế, chúng tôi nhận thấy thuật toán này sẽ tạo ra cảnh báo sai khi lớp mạ của tấm đệm bị oxy hóa nghiêm trọng hoặc độ lệch In kem hàn > 0,05mm. Do đó, các kỹ sư phải xem xét thủ công tính liên tục của mật độ kim loại trong ảnh và không thể hoàn toàn dựa vào lời nhắc của phần mềm.
Trước khi thực hiện kiểm tra bằng Tia X, phải xác nhận rằng bề mặt bảng không có cặn dính, vết vân tay và cong vênh; nếu không, hiện vật sẽ xuất hiện trong ảnh và cản trở khả năng phán đoán. Đặc Biệt khi kiểm tra BGA bước 0,3mm, ngay cả sự cong vênh cục bộ 0,02mm cũng sẽ khiến các mối hàn phía dưới mất tiêu điểm. In trong trường hợp này, phải sử dụng thiết bị hút chân không để làm phẳng bảng trước khi quét, thay vì buộc phải áp dụng bộ lọc làm sắc nét để khắc phục tình trạng mờ.
Chúng tôi không chờ đợi khiếu nại của khách hàng để bắt đầu kiểm tra bằng Tia X; thay vào đó, chúng tôi đưa các bảng BGA chính vào danh sách kiểm tra bắt buộc ở bài viết đầu tiên cho mỗi lô và sử dụng SPC để theo dõi xu hướng tỷ lệ diện tích trống. Khi tỷ lệ khoảng trống ở cùng một vị trí trên năm bảng liên tiếp vượt quá 18%, chúng tôi ngay lập tức dừng dây chuyền để kiểm tra độ ổn định của chuỗi vùng nhiệt độ lò nung lại, vì dữ liệu chứng minh rằng ngưỡng này đang tiến đến điểm tới hạn của sự cố mỏi do nhiệt của mối hàn.
