SMT BGA焊点质量检测技术（第一部分）

2025-04-25

BGA在装配工艺开发中的作用，或作为生产过程中的审核机制，以及不同阶段使用的检验技术。下表提供了一些应用建议。我知道了检测方法的能力。

方法	工艺开发	在线生产	故障分析	流程审计	新产品导入或小批量生产
光学检测	出色的	好的	出色的	好的	好的
手动X光	出色的	好的	出色的	好的	出色的
自动变速器X光	出色的	出色的	好的	好的	好的
自动横截面X射线	出色的	出色的	出色的	好的	好的
扫描声学显微镜	出色的	公平的	好的	好的	公平的
间隙高度测量	公平的	公平的	好的	好的	公平的
自动光学检测	焊膏用量	元件识别，焊膏用量	不适用电缆	元件识别，焊膏用量	元件识别，焊膏用量
破坏性分析	好的	贫穷的	出色的	公平的	公平的

一、X射线

X射线检测通常用于焊点高度遮蔽且无法直接观察，以及大量焊点无法测试的情况。例如，冗余连接和背靠背BGA封装就属于无法测试的焊点，因为BGA扇出部分的过孔难以触及，且空间不足以设置额外的测试点。X射线检测可以作为现有测试流程的补充，并为生产线提供快速反馈。根据所用X射线系统的性能，X射线可以检测出与焊接相关的缺陷，例如桥接、开路焊点、焊料不足和焊料过多。此外，还可以识别其他缺陷，例如焊球缺失、错位以及封装中的爆米花效应。除了缺陷检测之外，X射线还可以提供焊料量和焊点形状的趋势分析。X射线是目前唯一一种用于检测BGA焊点空隙的非破坏性方法。

下图1展示了X射线检测设备的工作原理，该设备使用X射线照射被测样品上方；在某些设备中，X射线管位于样品下方或与样品成一定角度。图中所示的一般特征适用于大多数X射线系统。X射线检测已成为评估和分析焊点以及监控回流焊过程的公认工具。要最有效地应用X射线检测技术，必须了解X射线图像采集的原理。

X射线装置的原理.png

图1：X射线装置的原理
X射线可有效用于确认BGA焊点的完整性以及监控回流焊过程。以下知识有助于更有效地应用X射线检测技术：

X射线图像采集原理
X射线图像分析（基于回流焊工艺）

使用X射线时，必须注意避免对易损材料或元件造成过度曝光。下图2显示了BGA连接接口中空隙的X射线图像特征。射频焊球缺失或损坏。

BGA连接接口.png

图2：BGA连接界面空洞或缺失焊球的X射线图像特征