PCBA科技 - PCBA的X射線判斷BGA是否有空焊

如果你是一個 PCBA工程師, 那麼你一定用過X射線，用它來觀察BGA的焊接條件, 但是你認為BGA的球看起來是怎麼一樣的呢? 你怎麼判斷BGA有沒有空焊?

一般來說，大多數使用X射線的人只能看到焊料是否短路、焊料較少和空洞，但判斷BGA球是否可以自由焊接有點困難。 當然，這是指2D X射線，事實上，如果你更仔細，你仍然可以找到一點線索，以確定是否有免費焊接！

一般來說，X射線拍攝的影像只是簡單的2D投影影像。 用它來檢查短路（短路）很容易，但對於許多人來說，用它來檢查空焊是困難的，因為每個BGA焊球看起來幾乎都是圓形的，很難判斷是否有空焊。 儘管近年來有一種聲稱能够拍攝3D影像的[3D X射線CT]，但它的成本很高！ 而它是否能像商業宣稱的那樣神奇，我真的不敢夢想。

下麵是如何使用傳統的2D平面X射線影像來確定BGA是否為空。

1BGA焊球變大，導致空焊

首先, 考慮相同BGA的相同尺寸的焊球. 如果一些焊球是空的，一些是完整的, 這兩種焊料的形狀會不同嗎? 答案是肯定的. 想像一下，在壓縮相同體積的焊球之後, 良好焊料的焊球的一部分將分散到 PCB焊盤 使錫球變小； 自由焊接的焊球不會, 錫球壓縮後會變大.

下圖顯示，當相同尺寸的焊球為空時，焊球的直徑將變大。 當然，最好比較一下普通電路板的錫球大小是否都相同，因為一些電路板的設計會導致錫球變小。， 稍後將詳細介紹。

當焊接相同尺寸的BGA焊球時，焊球的直徑反而會新增。

當焊接相同尺寸的BGA焊球時，焊球的直徑反而會新增。

此外，深圳宏利傑還認為，這種焊球增大現象與HIP（枕中頭）和NWO（非濕開）不良現象有非常高的正相關。 然而，HIP和NWO通常很難用二維（2D）X射線檢查，因為BGA球體的大小變化不大。

2、過孔導致空焊，錫不足

PCB空焊的另一個現象是錫不足。 這種現象通常發生在焊盤有通孔時，因為當焊球流過回流焊時，部分錫將由芯吸現象引起。） 流入過孔導致錫量不足。 有時焊盤旁邊的通孔也會導致此類問題。 此時，從X射線中看到的球體將變小，錫的量被通孔吞噬，焊料將變空。 通常，我們不建議在焊盤上製作過孔。 焊盤旁邊的過孔也應塗上綠色油漆（阻焊膜）。 焊盤中通孔的缺點和補救措施將在後面討論。

–¼這是一個糟糕的設計，過孔放置在焊盤旁邊。 在這種設計中，焊料很容易流入通孔，並由於錫不足而導致空焊現象。

這是一個糟糕的設計，過孔放置在焊盤旁邊。 這種設計的焊料很容易流入過孔，導致焊料量不足。

焊料球中有氣泡，產生空焊料

形成BGA空焊的另一個原因是焊球中存在空隙. 根據IPC7095 7.4.1.6規格, 將軍 PCB電子產業 適用於1級. 所有氣泡的總孔徑不能超過BGA直徑. 60%. 如果氣泡過大, 它會導致空焊或焊料開裂. (Correction on 2010/11/22, 一般電子產品應適用於1類，而不是3類, and additional explanations of various levels are added)

1類：適用於一般消費類電子產品。 BGA的氣泡要求不應大於60%（直徑）或36%（面積）。

第2類：適用於商業/工業電子產品。 BGA的氣泡要求不應大於42%（直徑）或20.25%（面積）。

第3類：適用於軍用/醫用電子產品。 BGA的氣泡要求不應大於30%（直徑）或9%（面積）。

2012年7月1日更新：根據IPC-7095B 7.5.1.7規範更新，現在統一要求BGA焊球中的氣泡不超過25%（直徑）或6.25%（面積）。