BGA焊接检查
成功焊接BGA芯片技巧
成功焊接BGA芯片技巧在现代电子设备制造过程中，BGA芯片（Ball Grid Array，球栅阵列）被广泛使用，因为它们具有较高的密度和较低的电感电阻。
然而，由于BGA芯片焊接过程的复杂性，很多人在焊接BGA芯片时遇到困难。
在本文中，我们将探讨成功焊接BGA芯片的一些技巧。
1.准备工作在焊接BGA芯片之前，必须进行全面的准备工作。
首先，确保所有的工具和设备都处于正常工作状态。
检查焊接台和热风枪是否正常运行，确保温度和风力的调节正常。
此外，检查焊接台上的BGA芯片的位置和定位孔是否与焊接板上的焊盘对齐。
2.控制温度和热量焊接BGA芯片时，温度控制是非常重要的。
确保焊接台的温度保持在适当的范围内，以避免芯片过热或冷却过快。
使用红外温度计来监测芯片和焊接板的温度，以确保它们都在指定的范围内。
此外，控制热风枪的气流和温度，确保热量均匀分布在整个芯片上。
3.使用正确的焊锡和流动剂选择适当的焊锡和流动剂非常重要。
使用低温焊锡，因为高温会损坏芯片的焊盘。
另外，使用无铅焊锡，因为无铅焊锡具有良好的可塑性和耐久性。
使用流动剂涂抹在BGA芯片的焊盘上，以增强焊锡的流动性，并减少焊接过程中的气孔。
4.钳位固定芯片在焊接BGA芯片之前，使用钳具将芯片牢固地固定在焊接台上。
确保芯片的位置和定位孔与焊接板上的焊盘对齐。
使用钳子可以确保芯片在焊接过程中不会移动或倾斜。
5.提前预热在开始焊接芯片之前，预热焊接台和焊接板。
预热将有助于改善焊接质量，并减少焊缺陷。
通过将焊接台和焊接板放在预热箱中预热一段时间，可以确保焊接表面在焊接过程中保持恒定的温度。
6.逐个焊接焊盘焊接BGA芯片时，注意逐个焊接焊盘。
使用热风枪将焊锡熔化到每个焊盘上，并以合适的速度将热风枪移动到下一个焊盘。
确保每个焊盘都被充分涂覆，并且焊锡在焊接过程中均匀地分布。
7.检查焊点在完成焊接后，使用显微镜检查焊点。
确保焊盘与BGA芯片之间没有明显的空隙或焊缺陷。
如果发现问题，可以使用热风枪重新热化焊盘，并修复问题。
bga焊接不良的判定方法
bga焊接不良的判定方法一、概述BGA（Ball Grid Array）焊接是一种常见的表面贴装技术，由于其密度大、尺寸小、功耗低等优点，被广泛应用于电子产品中。
然而，BGA焊接过程中容易出现不良现象，如焊接不良、虚焊、短路等问题，这些问题会影响电子产品的性能和可靠性。
因此，对BGA焊接不良的判定方法进行深入研究对于提高电子产品的质量具有重要意义。
二、BGA焊接不良的分类1. 焊球缺陷：包括缺球、偏心球和变形球等。
2. 焊盘缺陷：包括无锡（无锡铜）、开路（开孔）和残留物等。
3. 丝印误差：包括丝印偏移和丝印遮挡等。
4. 印刷误差：包括浆料厚度不均匀和浆料流动不畅等。
5. 焊点质量：包括虚焊、短路和冷焊等。
三、BGA焊接不良的判定方法1. 目视检查法目视检查法是最简单也是最常用的BGA焊接不良判定方法。
通过肉眼观察焊点是否存在缺陷、偏移、变形等问题，来判断焊点的质量。
这种方法操作简单、成本低，但是对于一些微小的缺陷难以发现。
2. X射线检查法X射线检查法是一种非破坏性检测方法，通过X射线照射BGA焊点，得到影像图像来判断焊点的质量。
这种方法能够检测出微小的缺陷，并且对于深度和位置难以确定的问题也有很好的解决方案。
但是，该方法需要专业设备和技术人员操作，成本较高。
3. 热剥离法热剥离法是一种常见的BGA焊接不良判定方法。
该方法将BGA组件加热至一定温度后进行剥离，然后用显微镜观察焊盘和球是否存在缺陷、偏移或变形等问题。
这种方法能够有效地检测出虚焊、短路等问题，并且对于复杂结构的电子元件也有很好的应用效果。
4. 电学测试法电学测试法是一种常见的BGA焊接不良判定方法。
该方法通过测试电路的电阻、电容等参数来判断焊点的质量。
这种方法能够检测出虚焊、短路等问题，并且对于大批量生产有很好的应用效果。
四、BGA焊接不良的预防措施1. 控制温度：在BGA焊接过程中，应该严格控制温度，避免因温度过高或过低导致焊点质量不良。
bga焊点判定标准
bga焊点判定标准摘要：1.BGA焊点的基本概念2.BGA焊点的判定标准3.影响BGA焊点质量的因素4.提高BGA焊点质量的方法5.总结正文：随着电子技术的不断发展，BGA（球栅阵列封装）焊点在电子产品中的应用越来越广泛。
BGA焊点的质量直接影响着电子产品的性能和寿命，因此对BGA焊点的判定标准和技术要求越来越高。
本文将对BGA焊点的判定标准进行详细介绍，并探讨影响BGA焊点质量的因素及提高BGA焊点质量的方法。
一、BGA焊点的基本概念BGA（Ball Grid Array）焊点是一种表面贴装技术（SMT）中常用的封装形式。
BGA焊点主要由焊盘、焊球和焊料组成。
焊盘与电路板上的焊盘相连接，焊球通过焊接材料与焊盘连接，形成稳定的焊接结构。
二、BGA焊点的判定标准1.外观检查：观察BGA焊点表面是否光滑、饱满，无明显的突起、凹陷、虚焊等现象。
2.焊接强度：检测BGA焊点在规定条件下承受一定力量的能力，以确保在实际使用过程中不易脱落。
3.可靠性：评估BGA焊点在长时间使用过程中保持稳定性能的能力，包括抗振动、抗冲击、抗热稳定性等。
4.电气性能：测量BGA焊点在规定频率范围内的电阻值，以确保信号传输的稳定性和准确性。
三、影响BGA焊点质量的因素1.焊接材料：焊接材料的性能直接影响BGA焊点的质量，如焊料的熔点、润湿性、抗氧化性等。
2.焊接工艺：焊接过程中的温度、时间等参数对BGA焊点的质量有重要影响。
3.操作技能：操作人员的技术水平和对焊接过程的控制能力也会影响BGA 焊点的质量。
4.环境条件：环境温度、湿度、空气质量等都会对BGA焊点的质量产生影响。
四、提高BGA焊点质量的方法1.选择合适的焊接材料：根据实际应用需求，选择具有优良性能的焊接材料。
2.优化焊接工艺：针对不同焊接材料和BGA器件，调整焊接过程中的温度、时间等参数，以达到最佳焊接效果。
3.培训操作人员：加强操作人员技能培训，提高焊接质量。
4.控制环境条件：确保焊接环境温度、湿度、空气质量等符合要求。
bga检验标准
bga检验标准BGA（Ball Grid Array）是一种常见的电子元件封装形式，广泛应用于PCB电路板上。
为保证BGA元件的质量和可靠性，进行BGA检验是十分重要的环节。
本文将介绍一些常用的BGA检验标准，以确保BGA元件的质量和性能符合要求。
1. 外观检验外观检验是BGA元件检验中的首要步骤。
检查元件表面是否有明显划痕、变形、氧化等问题。
还需注意焊球的规格和分布是否符合标准要求，是否存在过度焊接或未焊接的问题。
外观检验时，可以使用显微镜或放大镜来检查元件表面，确保没有明显的缺陷或损坏。
2. X射线检验X射线检验是一种非破坏性检验方法，用于检查BGA焊接的质量。
通过扫描整个BGA元件，可以观察焊盘与焊球之间的连接情况，检测是否存在焊球偏移、错位、接触不良等问题。
此外，X射线检验还可以检测焊球内部空洞、裂纹以及焊盘上的焊接过剩等问题。
X射线检验可以提高BGA焊接的可靠性和质量。
3. 焊接质量检验焊接质量是评估BGA元件可靠性的关键指标之一。
通过检查焊点的质量，可以预测BGA元件的使用寿命和性能。
常用的焊接质量检验方式包括剪切试验、拉力试验和压力试验。
在剪切试验中，通过施加剪切力来测试焊点的强度。
拉力试验则是通过施加拉伸力来评估焊接质量。
压力试验是通过施加压力，测试焊点是否能够承受力的作用。
以上方法的使用可以确定焊点的质量，并确保其能够在正常使用条件下保持良好的连接。
4. 焊接温度应力检验在进行BGA焊接过程中，焊枪会提供高温加热，从而使得焊盘上的焊料熔化，并与PCB实现连接。
焊接温度和时间会对BGA元件的可靠性产生影响。
因此，进行焊接温度应力检验非常重要。
检验过程中，BGA元件需要暴露在高温环境中一段时间后，再进行外观检查和功能测试，以验证其在高温环境下的稳定性。
焊接温度应力检验是确保BGA焊接质量以及元件可靠性的重要步骤。
5. 功能性测试最后，对焊接后的BGA元件进行功能性测试是非常关键的。
SMT BGA检验标准
A、此问题通常与生命周期试验有关(Life cycle testing). CTE热膨胀系数错误之结合,将
导致裂痕在热循环中(如同振动力)扩展下去.
B、若焊点加热不足,微裂将会形成.
图6.3 CTE造成之Joint Crack
图6.4焊点加热不均导致Joint Crack
③、不良解除：
②、产生原因：当使用金或铅为焊料,常见到金与锡/铅，相熔时结晶破裂状便形成.这是因为金在颗粒结构改变时，污染了焊接结果.这种颗粒结构的改变，不但导致不同的外貌,而且还形成脆性较高的化合物(合金)
③、不良解除：
A、在金的焊料上预先披覆上锡，以防止相互熔化；
B、增加升温与降温速度，也可降低相互熔化。
5.2.4助焊剂残留( Flux residue )
B、改变助焊剂种类可降残留或适当调整预热段温度与时程，将有助于降低Flux residue.
5.2.5不完全熔化( Incomplete solder melt )
1、、不良现象：锡膏与BGA锡球未完全达到回焊温度,使得锡膏未熔化即加热完成,而有部份仍
停留在焊点上，形成类似冷焊之不完全熔接；另一情形为：欠缺Solder Paste及
图7.1贴装置放误差过大导致之偏移/Void Joint
①、不良现象：冷(干)焊在各种焊点问题中是非常广泛的一个项目.冷焊表面通常呈现无光泽而且可作为下列几个特定问题的指标。
②、产生原因：
A、焊接热量不足：如: Scaling鳞状；Incomplete Solder不完全熔化；
Poor grain structure粗劣的颗粒结构。
B、焊点太热；如: Poor grain structure粗劣的颗粒结构。
光机检测BGA 焊球虚焊情况分析
06 未来研究方向
提高光机检测技术的精度和稳定性
优化光机检测系统
通过改进光学元件、提高成像质量、降低噪声 等手段，提高检测精度。
引入人工智能技术
利用深度学习、机器学习等技术，对图像进行 自动识别和分析，提高检测速度和准确性。
数据分析结果
01
虚焊焊球直径较小，高度较低，与正常焊球相比存在明显差异。
02
虚焊焊球与焊盘的相对位置关系发生变化，偏离正常位置。
虚焊焊球的颜色和亮度与正常焊球存在差异，可以通过图像处
03
理算法进行识别。
结论与建议
根据数据分析结果，可以得出BGA焊球虚焊的特征和规律，为后续的虚焊检测提供 依据。
建议在生产过程中加强质量控制，定期进行BGA焊球虚焊检测，及时发现并解决虚 焊问题，提高产品质量。
高精度和高效率
光机检测技术具有高精度和高效率的特点，能够 快速准确地识别出焊球的虚焊问题，提高生产效 率。
自动化程度高
光机检测技术可实现自动化检测，降低人工干预 和误差，提高检测的一致性和可靠性。
04 光机检测BGA焊球虚焊实 验
实验设备与材料
实验设备
高分辨率光学显微镜、高精度图 像采集系统、计算机分析软件
根据软件分析结果，判断BGA焊球是否存 在虚焊现象，并记录实验数据。
实验结果与分析
结果
通过实验获取了大量BGA焊球图像，并分析了不同条件下 BGA焊球的虚焊情况。
分析
通过对实验数据的分析，得出了BGA焊球虚焊的主要原因包 括焊接工艺参数不当、焊球与基板不匹配、焊料质量不佳等 。同时，还探讨了如何优化焊接工艺参数、选择合适的焊球 和焊料等措施来减少虚焊现象的发生。
X-Ray BGA焊接检验对照图
注意事项：
1、请依照《SMT生产(X-Ray)工作指导书》操作X-Ray进行检测；
2、请在X-Ray 10倍放大下检视BGA偏移状况
创见资讯（上海）有限公司
标准：焊点饱满，球
径大小均匀，形状呈
圆形，颜色较深且，
无气泡等不良。
两个本来不连锡的锡球，过炉后连锡X-RAY照过某一球颜色较浅且球径较小1、锡球偏移≤25%为可接受2、锡球偏移＞25%为不可接受 图象模糊或偏白，或整体偏小，球的图象大小不一表现为BGA形状不规则1、气泡在X-Ray中观看呈现一个个圆形的白斑
2、越严重气泡图像越明亮气泡体积32.6%，拒收；25%为锡球体积的1/4DDR2颗粒 11×9单面正确之图片须空出4个PAD点锡球整体向第2列偏移一颗锡球。
bga焊点判定标准
bga焊点判定标准
BGA焊点判定标准是确定BGA焊接质量合格与否的指标。
一般包括以下几个方面：
1. 焊点外观：焊点应呈现圆形或近似圆形，焊盘上应无杂物或毛刺。
焊点颜色应均匀、光滑，无明显的焊接缺陷（如裂纹、气泡等）。
2. 焊点强度：焊点应具有足够的强度以保证稳固连接。
通常会进行力学测试，如剪切测试和拉力测试，来评估焊点的强度。
3. 焊点连接性：焊点应与焊盘完全连接。
检查焊盘与焊点之间是否存在明显的间隙或未焊接的区域。
4. 焊点位置精度：焊点应在预定位置上。
检查焊点是否偏离了焊盘的中心或规定的位置范围。
5. 焊点填充率：焊点应充分填满焊盘孔。
焊点过多或过少均可能影响焊接质量，因此需要对焊点填充率进行评估。
以上是一般常见的BGA焊点判定标准，具体标准可能会因不同的应用和行业而有所变化。
在实际生产中，通常会根据产品的要求和标准，制定相应的焊点判定标准。
BGA器件的验收标准
BGA器件的验收标准!(2010-11-07 09:15:12)转载标签：分类：SMT资料焊料验收标准焊盘焊接焊点bga杂谈对于组装在印制电路组件上的BGA器件来说，验收标准是一个较重要的问题。
BGA元件未应用于产品设计之前，多数PCB制造商在其工艺检查中并未使用X光检测系统，而使用传统的方法来测试PCB器件，如自动光学检查、人工视觉检查、制造缺陷分析的电气测试以及在线与功能测试。
可是这些方法并不能准确检测到所陷藏的焊接问题，如空洞、冷焊和桥接。
X射线检测技术可有效地发现这类问题，同时可以进行实时监测、提供质量保证并且可以实现过程控制的即时反馈。
1、X射线评估：在第一块组装BGA器件的PCB时，X射线可以通过焊盘边缘、开路、短路、桥接和空洞附件粗糙的未焊接区域的情况来评估再流焊的程序。
开路、不接触等情况表示焊膏未能充分回流。
短路桥接可能是由于太高的温度，焊料液化时间太长，使它流出焊盘并存在于相邻焊盘之间从面造成短路。
需要客观地评估空洞。
发现空洞不怕，关健是焊点还能够焊接在焊盘上。
但是理想的情况是焊点内无空洞。
空洞可能是由于污染和锡/铅或助焊剂在焊膏内不均匀分布等形成的。
另外，翘曲的PCB板可能造成不充分焊接。
开路的焊接点也可能存在。
空洞的数量与尺寸是验收合格的关健因素。
通常允许单个空洞尺寸最大为焊料球直径的50%，如果焊料是由回流的焊料所包围，焊料球将附着在焊盘上，50%的空洞还允许BGA工作，这虽然是一个非常临界的标准，电气性能可能会满足要求，但机械强度会受到影响。
含有BGA的PCB必须使用能够分辨至少小于100μm直径孔的X光系统评估。
X 光系统必须能够对在测单元从上往下和倾斜两个方向观察。
X光检查是成功焊接BGA的可靠保证。
2、建议的验收标准：接收标准将帮助X射线检查系统确认许多典型的焊接问题，这些问题会与BGA器件的使用有关。
包括几方面的内容：（1）空洞. 焊接空洞是由于BGA加热期间焊料中夹杂的化合物膨胀所致的。
浅谈X—ray检验设备评判BGA器件焊接质量
浅谈X—ray检验设备评判BGA器件焊接质量BGA器件焊接之后，由于其结构的特殊性无法采用常规检验手段对其焊接质量进行检验与评判，X-ray检验技术作为新技术、新手段越来越广泛的应用于电子产品组装检验中。
文章以工艺及质量检验要求为基础，介绍BGA器件焊接后形成不良焊点的原因，指出如何利用X-ray检验设备的检验影像评判BGA器件焊接质量。
标签：BGA器件；X-ray；检验；质量随着电子产品便携化、小型化的发展要求，越来越多的小型器件应用于电子组装过程中，高密度、高集成的电子装联技术日趋成熟，随之而来的检验手段也日新月异。
作为小型器件典范的BGA器件近些年来在电子产品中应用非常广泛，与QFP封装器件或PLCC封装器件相比，BGA器件具有引脚数目更多、引脚间电感及电容更小、引脚共面性好、电性能及散热性能好等诸多优点。
虽然BGA 器件有诸多方面的优点，但仍存在着无法改变的不足之处：即BGA器件在焊接完成之后，由于其焊点全部在器件本体腹底之下，因此既无法采用传统的目测方法观测检验全部焊点的焊接质量，也不能应用AOI（自动光学检验）设备对焊点外观做质量评判，只能采用X-ray检验设备对BGA器件焊点的物理结构进行检验。
X-ray检验设备是基于X射线的影像原理，由X射线发生装置发出X射线，对被检验印制板组及BGA器件进行照射，利用X射线不能穿透锡、铅等密度大且厚的物质，可形成深色影像，而会轻易穿透印制板及塑料封装等密度小且薄的物质，不会形成影像的现象，实现对BGA器件焊接焊点的质量检验，图1所示即是X-ray检验设备的检验原理。
下面就对此种检验的评判要求做些介绍与探讨。
图1 X-ray检验设备的检验原理图1 基本要求在X-ray检验设备的影像区内，BGA器件无明显位置偏移和翘起的现象，BGA焊料球的影像尺寸、形状、颜色和对比度应均匀一致，焊点影像应呈现形状规则的圆形，并且边界光滑，轮廓清晰，无回流焊接不良的迹象。
X光机检测BGA-焊球虚焊情况分析
.
材料 塑料 金 铅 铝 锡 铜 环氧树脂 硅
表1不同材料对X射线的不透明度系数
用途 包装 芯片引线键合 焊料 芯片引线键合，散热片 焊料 PCB印制线 PC. B基板 半导体芯片
X射线不透明度系数 极小 非常高 高 极小 高 中等 极小 极小
2，剖面图说明“Dark Ring”的形成 原理
区域
A区
而由于现代BGA封装技术，对高I/O数的不断要求和发展，也要求BGA焊球之间的 间距向更小间距发展。采用3D技术的检测设备，当其探测器在倾斜到一定角度时，焊球 与焊球之间因互相遮挡，对BGA内部的焊球底部，因“视线遮挡”已经无法直接观测。 而对BGA外部的焊球来说，也可能存在检测限制，即BGA旁边的其他元器件可能对BGA 焊球底部造成的“视线遮挡”，从而可能对3D检测效果产生不利影响。即便BGA旁边无 其他元器件对焊球造成遮挡时，3D检测手段亦只能对BGA焊球的外侧进行局部观察，这 仍然是因为BGA焊球之间因微小间距而造成的“视线遮挡”。所以3D检测虚焊，理论上 是以通过直接的目视观察，以提高“虚焊”检测的直观性，而实际操作中也存在着一定 的局限性。同时，3D检测手段除了上述的检测覆盖范围的局限性外，检测方法与手段太 耗时，无法满足制造厂商日益高密度、高速度的生产需求，也是突出的问题，同时制造 厂商还必须应对设备高投资，高维护成本的风险。
焊球明显偏大，且看不到“Dark Ring”（图四）
图四
OPEN
造成原因： PCB焊盘铜箔喷锡的表面氧化层太厚，对焊锡膏产生拒焊，尽管焊锡膏已 完全熔融，但焊锡膏无法润湿PCB的焊盘，导致PCB焊盘上的焊膏与BGA 焊球熔融为一体，造成BGA焊球球体变大的现象。
.
三、总结
BGA焊球的虚焊现象，在焊球底部与焊盘之间是非常细微的，所以对比度变 化很细微。目前市场上亦有运用3D 技术的X-RAY，意图是对焊球的虚焊进行直接 目视观察。其工作原理为：将探测器倾斜后围绕BGA焊球进行360度旋转，以创造 直接目视观察焊球底部与焊盘之间的焊接状况的机会。
BGA 焊点检测与失效分析技术
BGA 焊点检测与失效分析技术吕淑珍【摘要】The BGA Solder joint quality is difficult to detect,in order to collect all of the available data,a analysis process should be followed. X - ray can detect the defects such as short circuit,solder ball lost,solder ball displacement and cavity. The 3D tomography of X-ray can detect almost all of the common defects in BGA soldering. Dyeing tests provide all the information of solder joints and help identify the presence of cracks or separate interfaces. Metallographic examination and SEM and EDS combined provides detailed information on the substrate side and the component side of the interface of solder joint,help to check the root reason of the failure BGA.%BGA焊点质量检测难度大，在进行BGA焊点质量检测分析时，应遵循一个工艺流程，确保测试样本在转移到下一个测试之前，收集了所有的可用数据。
X射线能够检测连焊、焊球丢失、焊球移位和空洞等缺陷。
引入3D断层扫描后也能够检测几乎所有的BGA常见焊接缺陷。
X-RAY检查BGA判定标准
一、BGA锡球焊接过程对比
上图表示BGA锡球、焊盘、焊盘上的印锡之间的焊接过程变化，根据X-ray图样判断气泡、直径、光晕等多种条件；
二、气泡的辨识条件和要求
锡球中有气泡，根据IPC7095 7.4.1.6的规范，使用条件如下：
Class1：适用于一般消费性电子产品。
BGA气泡要求不得大于60%直径或36%面积。
Class2：适用于一般商业/工业产品。
BGA气泡要求不得大于42%直径或20.25%面积。
Class3：适用于一般军工/公共产品。
BGA气泡要求不得大于30%直径或9%面积。
PS：本标准判定标准参照Class2商业/工业产品。
锡球气泡大小足以影响焊接质量，上图是切片后的剖面，可以明显看到气泡已经有锡球的1/3大了。
三、检验项目及判定示例。
X-ray检查BGA检查标准
X-ray檢查BGAX-ray檢查BGA 表1為BGA自動檢查標準Fig 1.BGA球腳的X-ray影像◎短路──(2D可傾斜角或3D)由上向下，X-Y平面切割，可找出99.9％的短路或錫橋(單面SMT)。
雙面SMT則需傾斜或旋轉、配合明暗度、放大等找出缺陷所在位置。
◎球腳脫落──(2D即可)雙面SMT需配合斜角找出斷路(Open)的面。
◎球腳偏位──(2D即可)◎球腳徑偏差、過大的氣孔、灰階偏差與非圓形接腳銲點──例如，圖1的X-ray影像外圈有黑環，那是因為球腳變矮胖所增加的”救生圈”；即Solder mask覆蓋pad周圍或被侵蝕之銅pad圓周所熔錫形成的。
【註】：帶斜角視野、高倍之系統較易看清楚。
◎氣孔不一定會影響可靠度、除非到達一定大小或量。
平時也用％稱呼氣孔量。
A.氣孔到多少％會有影響?還是得視製程參數?B.單一大的氣孔與球腳面積之比例。
Fig 2. PBGA 352的X-ray影像。
──3個球腳接點非圓形，超過13％。
──1個短路。
──2個氣孔超過5％。
──每個球腳氣孔所佔％。
(a) (b)Fig 3. (a)BGA球腳的上向下影像。
(b)為其斜角的X-ray影像。
圖(a)有輕微偏位與不良之球腳。
圖中球腳被圈出者符合無”黑圈”不失圓形狀。
(a) (b)Fig 4. 圖(b)可看出三個球腳Open(斜角影像)，而圖(a)雖是3D，但看不太出來。
圖3(b)下排最左邊的球腳，球形雖完美，但這是與pad 吃錫不良所致，故判定為極易Open者。
圖4(a)與(b)係2D配備斜角視野系統，對人員的”誤以為”判定及正確判定Open甚有用。
◎3D最適於深度切片分析、全自動雙面板檢查與Z高度量測。
◎2D帶斜角視野者，成本較低，對CSP、flip-chip等可提供更高倍數的斜角視野，誠如圖3、圖4所示，可找出更多缺陷。
分析报告样品名称：P C B A(手机主板)型号规格：C389检测类别：委托分析委托单位：××××通信有限公司中国赛宝实验室可靠性研究分析中心PCBA 分析报告合同号：FX044- 1014 第2页共 14 页分析报告所送样品包括三片 PCBA （手机主板）、四片相应的空白 PCB 以及工艺过程中使 用的CPU 器件和焊锡膏，PCBA （手机主板）的型号为C389,样品的外观照片见图1所示，委托单位要求对 PCBA 上的 CPU 与 Flash 器件焊接质量进行分析。
bga检验标准
bga检验标准
BGA（球栅阵列）检验标准主要包括以下几个方面：
1. 外观检查：检查BGA焊球是否完整、无缺失，焊球表面是否光滑、无毛刺，焊球间距是否符合要求，焊球高度是否一致等。
2. 共面性检查：检查BGA焊球共面性，即所有焊球应位于同一平面上，不能出现高低不平的情况。
3. 焊点检查：检查BGA焊点是否饱满、无虚焊、无气泡，焊点表面是否光滑、无毛刺，焊点颜色是否正常等。
4. 引脚检查：检查BGA引脚是否完好、无弯曲、无断裂，引脚间距是否符合要求，引脚高度是否一致等。
5. 功能性测试：对BGA进行功能性测试，检查其各项性能指标是否符合要求，如阻值、电容值、电感值等。
6. 可靠性测试：对BGA进行可靠性测试，如温度循环测试、湿度测试、振动测试等，以检验其可靠性。
以上是BGA检验标准的主要内容，具体的标准可能因应用场景和生产工艺的不同而有所差异。
在实际操作中，应结合具体情况制定相应的检验标准，以确保产品质量。
BGA芯片级封装焊点完整性的内窥检查
芯片级封装焊点完整性的内窥检查摘要本论文第一次报告内窥镜检查法应用于芯片级封装（CSP，如上的倒台装焊晶片FCF）焊点完整性的非破坏性检查。
借用医疗仪器技术，内窥镜被用于可视化地检查一个器官的内部。
现在ERSA和KURTZ已经发展和完善了这个概念，开发出ERSASCOPE检查系统并与成熟而友好的软件相结合，以便进行数据和图象分析。
我们已经成功地应用这种内窥镜检查方法评估了CSP中焊点的完整性，例如冷焊点、离开高度测量、探查球焊点的内部排列。
由于这种新仪器最近才被采用，我们还将与ERSA和KURTZ#一起报告获得可达到的焊点完整性最佳检查的最新结果。
通过分析我们EPA中心客户的各种CSP样品，我们已经见证了内窥镜检查法应用于CSP焊点的非破坏性检查时的巨大威力，发现这种方法在微型电子封装质量评价方面具有广泛的用途。
我们也将就本检查方法应用于CSP给出一个中肯的评论。
导言便携式电子工业的趋势是尽可能地薄、小、轻[1]。
倒装焊晶片和μBGA这样的芯片级封装（CSP）是最先进的技术，已经在大量各种便携式电器上获得了普及。
由于在这些高级的封装中，焊球的尺寸和间距非常小，任何组装缺陷（例如质量差的焊点）都将导致相当大的可靠性问题，一个焊点的故障就可能毁掉整个产品。
现今，为了确定焊点的完整性，X射线分层摄影法是普遍使用的检查方法之一。
X 光检查已经发展为在线和离线非破坏性隐蔽焊点（尤其是BGA、CSP以及倒装焊晶片元件[2-3]中的焊点）检查的最新水平。
检查系统获取图象的仪器背光焊接在PCB上的元件（PBGA）激光探测器经由计算机显示元件内部焊点的实时图象表1 回流焊曲线参数在发现许多可能的缺陷（例如桥接、未对齐、孔穴）的同时，其他一些关键的缺陷更难探测到，例如过剩的助焊剂残渣、表面结构以及微小的裂缝。
高质量的X光设备的巨大投资常常是许多小公司延期将这个有效的检查方法整合到其质量控制过程中的因素。
焊点的可视化检查是评估过程控制中的一个关键而必要的步骤。
BGA检测介绍
1.如何检测BGA的空洞?1. 空洞在X光机中观看呈现一个个圆形的白斑。
2. 空洞的严重程度与空洞对比度成正比。
越严重空洞图像越明亮。
3. 空洞经常是由于BGA焊球被污染或被氧化所致。
4. 通常焊膏有杂质也很容易引起空洞。
5. 空洞也能是由回流焊中不正确温度曲线造成的。
·如何检测BGA的冷焊? 1. 冷焊的外表是非常不规则的。
冷焊球的外边沿扭曲，呈锯尺状。
这是由于回流过程中焊球没有稳定和浸润过程有抖动。
2. 焊膏和BGA的焊球没有完全润湿。
·如何检测BGA的短路（桥接）? 1. 桥接用 X-ray 是很容易检测的，其表现是焊球与焊球相连形成短路。
2. 焊点较大的BGA及BGA的边角处易出现桥接缺陷。
3. 一般来讲，桥接通常是由于BGA边角翘曲或拱起引起的。
4. 印刷时焊膏过多，或模板上沾有焊膏会引起桥接。
5. 桥接是由于焊料从一个焊球流到另一个焊球引起的。
6. 流动是由于阻焊剂脱落或作用减弱引起的。
7. 阻焊剂是起到防止焊料从一个焊球流到另一个焊球的作用。
当阻焊剂脱落就起不到预期的作用。
·如何检测BGA的开路? 1. BGA 开路用X-RAY时，肉眼是很难发现的，需要采用独特的多功能软件2.X-RAY怎么无损伤检测？·什么是X-ray无损探伤?答：X-ray无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。
·什么是X-ray无损探伤?答：X-ray无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。
·无损检测的目地?答：1、改进制造工艺；2、降低制造成本；3、提高产品的可能性；4、保证设备的安全运行。
·什么是分辨率?答：指在射线底片或荧光屏上能够识别的图像之间最小距离，通常用每1厘米米内可辨认线条的数目表示。
BGA不良简易分析流程
BGA不良简易分析流程BGA（Ball Grid Array）是一种封装技术，常用于集成电路芯片的封装。
由于BGA封装结构简洁，IO密度大，散热性好等优点，因此在电子产品中被广泛应用。
然而，BGA封装也存在一些常见的不良问题，如焊接不良、开短路、断路等。
对于这些不良问题，需要进行简易的分析和排查，以确保产品质量和性能。
1.收集信息：首先，当出现BGA封装不良问题时，需要及时收集相关信息，包括产品型号、生产批次、制造商、封装工艺参数等信息。
同时，需要记录不良现象的详细描述，如焊接不良、开短路、断路等。
2.外观检查：进行外观检查是最简单的方法之一，通过肉眼观察BGA封装的外观，检查是否有焊接异物、焊接斑点、断裂等问题。
同时，还需要检查BGA封装的边缘是否有凹陷、歪斜等情况。
3.焊点检查：焊点是BGA封装的关键部分，常常是出现问题的地方。
可以利用显微镜或放大镜对焊点进行检查，查看焊点是否存在氧化、异常形状、焊料不足等情况。
4.焊接测试：采用适当的设备进行焊接测试，检验焊点是否连接良好。
可以使用万用表进行连通性测试，检查焊点之间是否有开路、短路等问题。
5.X射线检测：X射线检测是一种非破坏性检测方法，可以用于检查BGA封装内部焊点连接情况。
通过X射线检测，可以清晰地观察到BGA封装的内部结构，判断是否存在焊接不良、虚焊等情况。
6.热剥离测试：热剥离测试是一种常用的测试方法，可以用于检测焊点的牢固性。
通过施加一定的温度和力量，检验焊点是否能够承受外部应力，以及焊点连接是否牢固。
7.功能测试：最后，进行功能测试是必不可少的步骤。
将产品连接到相应的测试设备，检查其性能是否正常，包括通信功能、信号传输等。
通过以上简易的BGA不良分析流程，可以有效地排查BGA封装中的不良问题，并及时进行修复和改进，确保产品的质量和性能。
同时，也可以提高生产效率，减少资源浪费，提升企业的竞争力。
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BGA 技术是将原来器件PLCC/QFP 封装的"J" 形或翼形引线，改变成球形引脚；把从器件本体四周" 单线性" 顺列引出的引线，改变成本体腹底之下" 全平面" 式的格栅阵排列。
这样既可以疏散引脚间距，又能够增加引脚数目。
同时BGA 封装还有如下一些优点；减少引脚缺陷，改善共面问题，减小引线间电感及电容，增强电性能及散热性能。
正因如此，所以在电子元器件封装领域中，BGA 技术被广泛应用。
尤其是近些年来，以BGA 技术封装的元器件在市场上大量出现，并呈现高速增长的趋势。
虽然BGA 技术在某些方面有所突破，但并非是十全十美的。
由于BGA 封装技术是一种新型封装技术，与QFP 技术相比，有许多新技术指标需要得到控制。
另外，它焊装后焊点隐藏在封装之下，不可能100 ％目测检测表面安装的焊接质量，为BGA 安装质量控制提出了难题。
下面就国内外对这方面技术的研究、开发应用动态作些介绍和探讨。
1 BGA 焊前检测与质量控制生产中的质量控制非常重要，尤其是在BGA 封装中，任何缺陷都会导致BGA 封装元器件在印制电路板焊装过程出现差错，会在以后的工艺中引发质量问题。
封装工艺中所要求的主要性能有: 封装组件的可靠性；与PCB 的热匹配性；焊料球的共面性；对热、湿气的敏感性；是否能通过封装体边缘对准性，以及加工的经济性等。
需指出的是，BGA 基板上的焊球无论是通过高温焊球（90Pb/10Sn ）转换，还是采用球射工艺形成，焊球都有可能掉下丢失，或者形成过大、过小，或者发生焊料桥接、缺损等情况。
因此，在对BGA 进行表面贴装之前，需对其中的一些指标进行检测控制。
英国Scantron 公司研究和开发的Proscan1000, 用于检查焊料球的共面性、封装是否变形以及所有的焊料球是否都在。
Proscan1000 采用三角激光测量法，测量光束下的物体沿X 轴和Y 轴移动，在Z 轴方向的距离，并将物体的三维表面信息进行数字化处理，以便分析和检查。
该软件以2000 点/s 的速度扫描100 万个数据点，直到亚微米级。
扫描结果以水平、等量和截面示图显示在高分辩率VGA 监视器上。
Prosan1000 还能计算表面粗糙度参数、体积、表面积和截面积。
2 BGA 焊后质量检测使用球栅阵列封装（BGA ）器给质量检测和控制部门带来难题：如何检测焊后安装质量。
由于这类器件焊装后，检测人员不可能见到封装材料下面的部分，从而使用目检焊接质量成为空谈。
其它如板截芯片（OOB ）及倒装芯片安装等新技术也面临着同样的问题。
而且与BGA 器件类似，QFP 器件的RF 屏蔽也挡住了视线，使目检者看不见全部焊点。
为满足用户对可靠性的要求，必须解决不可见焊点的检测问题。
光学与激光系统的检测能力与目检相似，因为它们同样需要视线来检测。
即使使用QFP 自动检测系统AOI(Automated Optical Inspection) 也不能判定焊接质量，原因是无法看到焊接点。
为解决这些问题，必须寻求其它检测办法。
目前的生产检测技术有电测试、边界扫描及X 射线检测。
2.1 电测试传统的电测试是查找开路与短路缺陷的主要方法。
其唯一目的是在板的预置点进行实际的电连接，这样便可以提供使信号流入测试板、数据流入ATE 的接口。
如果印制电路板有足够的空间设定测试点，系统也可检查器件的功能。
测试仪器一般由微机控制，检测每块PCB 时，需要相应的针床和软件。
对于不同的测试功能，该仪器可提供相应工作单元来进行检测。
例如，测试二极管、三极管直流电平单元；测试电容、电感时用交流单元；而测试低数值电容、电感及高阻值电阻时用高频信号单元。
但在封装密度与不可见焊点数量都大量增加时，寻找线路节点则变得昂贵、不可靠。
2.2 边界扫描检测边界扫描技术解决了一些与复杂器件及封装密度有关的问题。
采用边界扫描技术，每一个IC 器件设计有一系列寄存器，将功能线路与检测线路分离开，并记录通过器件的检测数据。
测试通路检查IC 器件上每一个焊接点的开路、短路情况。
基于边界扫描设计的检测端口，通过边缘连接器给每个焊点提供一条通路，从而免除全节点查找的需要。
尽管边界扫描提供了比电测试更广的不可见焊点检测范围，但也必须为扫描检测专门设计印制电路板与IC 器件。
电测试与边界扫描检测主要用以测试电性能，却不能较好地检测焊接质量。
为提高并保证生产过程中的质量，必须寻找其它方法来检测焊接质量，尤其是不可见焊点的质量。
2.3 X 射线测试另一种检测方法是X 射线检测法，换言之，X 射线透视图可显示焊接厚度、形状及质量的密度分布。
厚度与形状不仅是反映长期结构质量的指标，在测定开路、短路缺陷及焊接不足方面，也是很好的指标。
此技术有助于收集量化的过程参数并检测缺陷。
在今天这个生产竞争的时代，这些补充数据有助于降低新产品开发费用，缩短投放市场的时间。
（1）X 射线图像检测原理X 射线由一个微焦点X 射线管产生，穿过管壳内的一个铍窗，并投射到试验样品上。
样品对X 射线的吸收率或透射率取决于样品所包含材料的成分与比率。
穿过样品的X 射线轰击到X 射线敏感板上的磷涂层，并激发出光子，这些光子随后被摄像机探测到，然后对该信号进行处理放大，由计算机进一步分析或观察。
不同的样品材料对X 射线具有不同的不透明系数见表1. 处理后的灰度图像显示了被检查的物体密度或材料厚度的差异。
（2）人工X 射线检测使用人工X 射线检测设备，需要逐个检查焊点并确定其是否合格。
该设备配有手动或电脑转辅助装置使组件倾斜，以便更好地进行检测和摄像。
详细定义的标准或目视检测图表可指导评估图像。
但通常的目视检测要求培训操作人员，并且容易出错。
此外，人工设备并不适合对全部焊点进行检测，而只适合工艺鉴定和工艺故障分析。
（3）自动检测系统全自动系统能对全部焊点进行检测。
虽然已定义了人工检测标准，但全自动系统的复测正确度比人工X 射线检测方法高得多。
自动检测系统通常用于产量高且品种少的生产设备上，具有高价值或要求可靠性的产品也需要进行自动检测。
检测结果与需要返修的电路板一起送给返修人员。
这些结果还能提供相关的统计资料，用于改进生产工艺。
自动检测系统需要设置正确的检测参数。
大多数新系统的软件中都定义了检测指标，但必须重新制订，要适应以生产工艺中所特有的因素。
否则可能错误的信息并且降低系统的可靠性。
自动X 射线分层系统使用了三维剖面技术。
该系统能够检测单面板和双面板表面贴装电路板，而没有传统的X 射线系统的局限性。
系统通过软件定义了所要检查焊点的面积和高度，把焊点剖成不同的截面，从而为全部检测建立完整的剖面图。
目前已有两种检测焊接质量的自动测试系统统上市：传输X 射线测试系统与断面X 射线自动测试系统。
传输X 射线系统源于X 射线束沿通路复合吸收的特性。
对SMT 的某些焊接，如单面PCB 上的J 型引线与细间距QFP ，传输X 射线系统是测定焊接质量最好的方法，但它却不能区分垂直重叠的特征。
因此，传输X 射线透视图中，BGA 器件的焊缝被其引线的焊球遮掩。
对于RF 屏蔽之下的双面密集型PCB 及元器件的不可见焊接，也存在这类问题。
断面X 射线测试系统克服了传输X 射线测试系统的众多问题。
它设计了一个聚焦断面，并通过使目标区域上下平面散焦的方法，将PCB 的水平区域分开。
该系统的成功在于只需较短的测试开发时间，就能准确检测出焊接缺陷。
就多数线路板而言，" 无夹具" 也有助于减少在产品检测上所花的精力。
对于小体积的复杂产品，制造厂商最好使用断面X 射线测试系统。
虽然所有方法都可检查焊接点，但断面X 射线测试系统提供了一种非破坏性的测试方法，可检测所有类型的焊接质量，并获得有价值的调整组装工艺的信息。
（4）选择合适的X 射线检测系统选择适合实际生产应用的。
有较高性能价格比X 射线检测系统以满足质量控制需要是一项十分重要的工作。
最近较新的超高分辩率X 射线系统在检测及分析缺陷方面已达微米水平，为生产线上发现较隐蔽的质量问题（包括焊接缺陷）提供了较全面的、也比较省时的解决方案。
在决定购买检测X 射线系统之前。
一定要了解系统所需的最小分辩率，见表 2 。
与些同时也就决定了所要购置的系统的大致价格。
当然，设备放置、人员配备等因素也要在选购时全盘考虑。
3 结束语随着BGA 封装器件的出现并大量进入市场，针对高封装密度、焊点不可见等特点，电子厂商为控制BGAs 的焊装质量，需充分应用高科技工具、手段，努力掌握和大力提高检测技术水平。
使用新的工艺方法能有与之相适应、相匹配的检测手段。
只有这样，生产过程中的质量问题才能得到控制中。
而且，把检测过程中反映出来的问题反馈到生产工艺中去加以解决，将会使生产更加顺畅，减少返修工作量。
回流焊工艺简介通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
1、回流焊流程介绍回流焊加工的为表面贴装的板，其流程比较复杂，可分为两种：单面贴装、双面贴装。
A，单面贴装：预涂锡膏→ 贴片（分为手工贴装和机器自动贴装）→ 回流焊→ 检查及电测试。
B，双面贴装：A面预涂锡膏→ 贴片（分为手工贴装和机器自动贴装）→ 回流焊→B面预涂锡膏→贴片（分为手工贴装和机器自动贴装）→回流焊→ 检查及电测试。
2、PCB质量对回流焊工艺的影响。
3、焊盘镀层厚度不够，导致焊接不良。
需贴装元件的焊盘表面镀层厚度不够，如锡厚不够，将导致高温下熔融时锡不够，元件与焊盘不能很好地焊接。
对于焊盘表面锡厚我们的经验是应＞100μ''。
4、焊盘表面脏，造成锡层不浸润。
板面清洗不干净，如金板未过清洗线等，将造成焊盘表面杂质残留。
焊接不良。
5、湿膜偏位上焊盘，引起焊接不良。
湿膜偏位上需贴装元件的焊盘，也将引起焊接不良。
6、焊盘残缺，引起元件焊不上或焊不牢。
7、BGA焊盘显影不净，有湿膜或杂质残留，引起贴装时不上锡而发生虚焊。
8、BGA处塞孔突出，造成BGA元件与焊盘接触不充分，易开路。
9、BGA处阻焊套得过大，导致焊盘连接的线路露铜，BGA贴片的发生短路。
10、定位孔与图形间距不符合要求，造成印锡膏偏位而短路。
11、IC脚较密的IC焊盘间绿油桥断，造成印锡膏不良而短路。
12、IC旁的过孔塞孔突出，引起IC贴装不上。
13、单元之间的邮票孔断裂，无法印锡膏。
14、钻错打叉板对应的识别光点，自动贴件时贴错，造成浪费。
15、NPTH孔二次钻，引起定位孔偏差较大，导致印锡膏偏。
16、光点（IC或BGA旁），需平整、哑光、无缺口。
否则机器无法顺利识别，不能自动贴件。
17、手机板不允许返沉镍金，否则镍厚严重不均。
影响信号。