X-ray 中文名X射線，是由于原子中的電子在能量相差懸殊的兩個能級之間的躍遷而產(chǎn)生的粒子流，是波長介于紫外線和γ射線之間的電磁輻射。其波長很短約介于0.01~100埃之間。由德國物理學(xué)家W.K.倫琴于1895年發(fā)現(xiàn)，故又稱倫琴射線。
X射線因其波長短，能量大，照在物質(zhì)上時，僅一部分被物質(zhì)所吸收，大部分經(jīng)由原子間隙而透過，表現(xiàn)出很強(qiáng)的穿透能力。X射線穿透物質(zhì)的能力與X射線光子的能量有關(guān)，X射線的波長越短，光子的能量越大，穿透力越強(qiáng)。X射線的穿透力也與物質(zhì)密度和厚度有關(guān)，密度越高的材料越容易吸收x-ray 射線，生成的影像就越黑，如金絲或錫球，利用差別吸收這種性質(zhì)可以把密度不同的物質(zhì)區(qū)分開來,用x-ray 檢查焊接問題即是利用了 x-ray這穿透特性。
常見焊接不良x-ray圖像
l 氣泡不良
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標(biāo)準(zhǔn)：氣泡大于25%不可接受 |
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現(xiàn)象：在X-ray 照射下，IC測算框內(nèi)氣泡面積大于25%
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原因： a. 無鉛焊料的表面張力大，移動速度慢，焊料的潤濕性、擴(kuò)散性差，有機(jī)物經(jīng)過高溫裂解后產(chǎn)生的焊劑揮發(fā)物質(zhì)難以揮發(fā)出去，物料氧化及PCB焊盤處理工藝過程缺陷。 b.錫膏特性及爐溫設(shè)置不符合產(chǎn)品的要求。 c.車間濕度太高 |
l 內(nèi)部連錫
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標(biāo)準(zhǔn)：不同網(wǎng)絡(luò)焊盤不能連錫 |
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現(xiàn)象：元件內(nèi)部焊盤與外層及插件孔連錫
圖3 連錫短路 |
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原因：錫膏印刷不良等引起 |
l 虛焊
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標(biāo)準(zhǔn)：焊盤清晰無重影 |
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現(xiàn)象：元件焊盤有重影，焊錫與焊盤沒有完全焊接
圖4 虛焊 |
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原因：爐溫曲線溫度設(shè)定不滿足焊接要求 |
l 少錫
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標(biāo)準(zhǔn)：焊盤完整無缺口 |
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現(xiàn)象：元件焊盤整體有部分沒有焊錫
圖5 焊盤異常 |
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原因：PCB污染或工藝處理缺陷，導(dǎo)致焊盤縮錫 |
l BGA 空焊
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標(biāo)準(zhǔn)：焊點(diǎn)飽滿，球徑大小均勻，形狀呈圓形，顏色較深且無氣泡等不良
圖6 焊接OK成像 |
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現(xiàn)象：BGA錫球少錫，BGA與PCB無法連接 |
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原因：印刷工位漏印 |
l 錫珠
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標(biāo)準(zhǔn)：無殘留錫渣或錫珠 |
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現(xiàn)象：元件內(nèi)層有獨(dú)立的黑色錫點(diǎn)
圖8 錫珠 |
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原因：錫膏印刷不合格等 |
l 錫球開裂
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標(biāo)準(zhǔn)：錫球完整無裂痕 |
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現(xiàn)象：錫珠有裂縫
圖9 錫球開裂 |
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原因：錫膏有異物 |
l 錫球偏移
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標(biāo)準(zhǔn)： 錫球偏移≤25% 為可接受 錫球偏移>25% 為不可接受 |
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現(xiàn)象：錫球相對焊盤偏移
圖10 錫球偏移 |
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原因：貼片定位不準(zhǔn)，焊接過程有振動 |
l HIP(Head In Pillow，枕頭效應(yīng))
枕頭效應(yīng)(Head-in-Pillow,HIP)是指焊點(diǎn)的不良現(xiàn)象類似一個人的頭靠在枕頭上的形狀而得名。
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標(biāo)準(zhǔn)：錫球熔焊成“鼓形”如下圖所示
圖10 BGA錫珠焊接后側(cè)面圖
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現(xiàn)象：枕頭效應(yīng)
圖10 枕頭效應(yīng) |
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原因：電路板的BGA零件在回焊(Reflow)的高溫過程中，BGA載板或是電路板因?yàn)槭懿涣烁邷囟l(fā)生板彎、板翹(warpage)或是其他原因變形，使得BGA的錫球(ball)與印刷在電路板上的錫膏分離，當(dāng)電路板經(jīng)過高溫回焊區(qū)后溫度漸漸下降冷卻，這時IC載板與電路板的變形量也慢慢回復(fù)到變形前的狀況（有時候會回不去），但這時的溫度早已低于錫球與錫膏的熔錫溫度了，也就是說錫球與錫膏早就已經(jīng)從熔融狀態(tài)再度凝結(jié)回固態(tài)。當(dāng)BGA的載板與電路板的翹曲慢慢恢復(fù)回到變形前的形狀時，已經(jīng)變回固態(tài)的錫球與錫膏才又再次互相接觸，于是便形成類似一顆頭靠在枕頭上的虛焊或假焊的焊接形狀。 |
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