BGA的全稱是Ball Grid Array球柵陣列結(jié)構(gòu)的PCB，是一種大型組件的引腳封裝方式，與 QFP的四面引腳相似，都是利用SMT錫膏焊接與電路板相連。BGA的產(chǎn)生使微焦點(diǎn)X射線源在SMT行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。BGA會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題呢？BGA的問(wèn)題主要有四大類：連焊、氣泡、冷焊和虛焊。?連焊比較容易發(fā)現(xiàn)，在X光下，連焊的現(xiàn)象如圖一所示。



氣泡現(xiàn)象在X光下的圖像如圖二所示。氣泡主要是由焊錫膏里的助焊劑和濕氣造成的，氣泡的位置多出現(xiàn)在球底部，所以如果面積太大就會(huì)影響穩(wěn)定性，出現(xiàn)錫裂，這也是虛焊的一種，所以氣泡的面積百分比就成為一項(xiàng)重要指標(biāo)。行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)及IPC都有明確指標(biāo)，面積百分比不應(yīng)該超過(guò)25%。很多使用者不知道在做氣泡測(cè)量之前，必須加大X光管的功率來(lái)把錫球擊穿，氣泡的區(qū)域就會(huì)以白色呈現(xiàn)出來(lái)。冷焊是個(gè)很有趣的現(xiàn)象，它最明顯的特征是球周邊不圓，不管是從正面或側(cè)面觀察都是這樣，如圖三所示。



冷焊是有鉛改無(wú)鉛和混鉛時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的制程問(wèn)題，不用說(shuō)都可以知道是在回流爐的熔化區(qū)發(fā)生的。很多用戶不管在無(wú)鉛或混鉛（有鉛焊錫膏無(wú)鉛BGA）情況下都會(huì)使用錫膏廠家推薦的回流曲線或使用原來(lái)有鉛制程，而恰恰忽略了無(wú)鉛BGA球體積大，需要更高的溫度（50華氏度）和更長(zhǎng)時(shí)間（增加4-6秒）去完全潤(rùn)濕（wetting）的事實(shí)。冷焊的結(jié)果就是BGA底部非常不結(jié)實(shí)，在有外力碰撞的情況下，就容易發(fā)生錫裂，形成虛焊現(xiàn)象。既然冷焊的原因與現(xiàn)象我們都清楚了，那我們就可以通過(guò)一些參數(shù)的設(shè)定來(lái)找出有冷焊的BGA并及時(shí)修改回流曲線。

一般有兩種常見(jiàn)的虛焊現(xiàn)象。如圖四所示，這兩種情況都是虛焊。第一種情況，球面積偏小。注意，我們這里說(shuō)的是面積偏小，而不是球直徑偏小。為什么呢？因?yàn)锽GA球在熔化后，很少會(huì)有球是很圓的，多多少少都會(huì)受焊盤影響而不太規(guī)則，如圖四所示：



所以，如果用量直徑的方法來(lái)計(jì)算球的大小，就只能用平均值，這樣的誤差在10%—15%左右。相反，如果用面積來(lái)計(jì)算，如果球的體積一致，那么正面照的X光圖形不管圓不圓，面積的誤差應(yīng)在5%以內(nèi)。

球面積太小是虛焊這很容易理解。由于焊錫膏不足或沒(méi)有焊錫膏，BGA球底部沒(méi)有潤(rùn)溫，在傾斜70°后，圖的BGA就如圖五。



那么為什么球太大也是虛焊呢？事實(shí)上這也很容易理解，如果焊錫膏質(zhì)量不好，或焊盤氧化都能形成拒焊，這種情況下，即使BGA球和焊錫膏都有熔化，但是底部形不成潤(rùn)濕，整個(gè)球被壓扁而形成面積偏大，這種球在傾斜70°時(shí)，現(xiàn)象如圖五所示。

X光機(jī)做為一臺(tái)檢測(cè)設(shè)備，可以通過(guò)對(duì)BGA的圖像分析，找出制程中的問(wèn)題和隱患，不管是印刷機(jī)、貼片機(jī)、回流爐或焊錫膏，從而大大提升產(chǎn)品品質(zhì)，減少返修率。?而測(cè)量的結(jié)果與圖像清晰度有很重要的關(guān)系，圖像模糊，自然容易引起誤判。這就是為什么要選擇微焦點(diǎn)X射線源的原因。

微焦點(diǎn)X射線源—MXP130S(美國(guó)Source 1）

 



該產(chǎn)品內(nèi)置高壓電源和精密反饋電路，補(bǔ)給式陰極可提供均勻穩(wěn)定的8μm焦點(diǎn)，沒(méi)有過(guò)熱點(diǎn)不會(huì)燒毀靶材，能連續(xù)工作而不會(huì)對(duì)射線管造成損壞，如需要高功率運(yùn)行，還可定制為最高功率40W，最小焦點(diǎn)尺寸20μm。



應(yīng)用領(lǐng)域：
骨密度測(cè)量 ? ? ?電路板檢測(cè) ? ? ? ? ? 厚度測(cè)量和鍍層測(cè)厚

液位監(jiān)測(cè)??????? 多層電路板檢測(cè) ? ? ? 復(fù)合材料識(shí)別

鑄件檢測(cè)??????? 安檢、食品檢測(cè) ? ? ? 木質(zhì)和板材密度測(cè)量

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