?????? 伴隨著元器件封裝的迅速發(fā)展，電子組裝向著密、小、輕、薄的趨勢發(fā)展，諸如BGA、Flip、Chip、CSP等高新封裝技術(shù)的出現(xiàn)，使得表面安裝電子組裝變得更加復(fù)雜，也更具有挑戰(zhàn)性，當(dāng)然對于焊點(diǎn)的測試來說也更增添了難度。X射線焊點(diǎn)檢測著重于焊點(diǎn)的物理結(jié)構(gòu)測試，克服了其它測試方法的不足，可以達(dá)到滿意的缺陷覆蓋率，尤其是對于隱藏式焊點(diǎn)的測試更具有獨(dú)到之處。本文展示了各種類型焊點(diǎn)在X射線下的圖像，并對某些通常發(fā)生的缺陷作出一些分析。在目前實際的應(yīng)用中，我們用到的表面安裝封裝形式無非有以下幾種：片式元件、翼型引線元件、J型引線元件、格柵陣列等，由于各種焊點(diǎn)物理結(jié)構(gòu)的差異，所以在X射線下各種焊點(diǎn)的圖像也有所不同，從這些圖像我們可以判斷出焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量，并且可以作出工藝反饋，從而可實現(xiàn)對工藝進(jìn)程的控制。常見的焊接缺陷主要有以下幾種：橋接、開焊、錫不足、錫過量、對位不良、空洞、焊錫珠、元件或引腳丟失等，下面我就針對幾大類焊點(diǎn)列出可能的X射線焊點(diǎn)圖像，并對一睦缺陷焊點(diǎn)的圖像作出一些粗略的分析，由于本人學(xué)識有限，僅供同時參考。一、 片式元件焊點(diǎn)片式元件常見的主要有：片式電阻、片式電容，這類元件只有兩個焊端，焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)比較簡單。由于各種片式元件本體材料的差異，片式電阻體在X射線下是能被全穿透的，只有兩端鉛錫焊點(diǎn)對X射線有阻擋作用；而X射線不能穿透材料，但是不能穿鉭電容在陰極附近的某種特殊物質(zhì)，依據(jù)這一原理，我們可以判斷鉭電容的極性是否正確，以及判斷元件丟失的情況，則說明焊錫量越大。片式元件常見的缺陷主要有開焊、焊錫珠等幾種，其它缺陷則出現(xiàn)的情況相對較少，通常這些常見缺陷很大程度上與焊接溫度曲線、焊盤設(shè)計等因素有關(guān)，只要合理控制，基本上是可以避免的。二、 QFP & SOIC 翼型引線元件主要有兩大類： QFP & SOIC，這兩類焊點(diǎn)的圖像除引線節(jié)距不同之外無其它區(qū)別，正常的合格焊點(diǎn)應(yīng)在引跟部具有足夠高度的焊錫，而對于引腳底部下焊盤結(jié)合面的中部位置應(yīng)當(dāng)具有良好的焊錫填充，至于引腳端部的焊錫一般認(rèn)為可以不加考慮，因為它對于焊 點(diǎn)強(qiáng)度的影響無足輕重，按照三個部分的焊錫量以及焊點(diǎn)的長度，我們可以對焊點(diǎn)的質(zhì)量進(jìn)行評估。以下列出各種常見缺陷焊點(diǎn)的X射線圖像，中實際應(yīng)用中，對于某些要求不高的電子部品來說，“錫不足”的焊點(diǎn)缺陷有時可有考慮，但是焊點(diǎn)的焊錫量不能過少導(dǎo)致“開焊”缺陷的發(fā)生；同樣對于“錫過量”也可以不考慮，但必須保證焊錫量不至于于過多而導(dǎo)致“橋接”。QFP & SOIC的“空洞”缺陷一般不存在，故未能提供X射線焊點(diǎn)圖像。三、 PLCC & SOJ焊點(diǎn) J型引線元件主要有PLCC和SOJ兩大類，兩者焊點(diǎn)圖像相同，和QFP & SOIC的焊點(diǎn)力有相似，區(qū)別在于：由于J型引線元件的引結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，焊點(diǎn)在引腳跟部和端部的焊量相差甚少，所以每個焊點(diǎn)圖像的兩端大小相差不多，灰度近似，焊點(diǎn)中部灰度最小。以下列 出J型引線元件常見缺陷幾種焊點(diǎn)的X巖線圖像，PLCC & SOJ的其它缺陷如“錫不足”和“錫過量”，對于要求不高的電子產(chǎn)品也可以不加考慮，其遵循的原則 和QFP & SOIC相同?！皩ξ徊涣肌比毕輰τ贘引線元件來說，單個引腳偏移的情況較少，“引腳或元件丟失”缺陷實際上是“開焊”的一種特殊情況，其X射線圖像和QFP & SOIC的“開焊”圖像非常類似。J型 引線元件的“空洞”缺陷很少發(fā)生，在此不作討論。四、 BGA焊點(diǎn) BGA的隱藏式焊點(diǎn)目前只能用X射線進(jìn)行檢測，尚未有更好的檢測方法。在實際測試過程 中，也正是利用這引起圓的特征尺寸 以及灰度的變化來對BGA焊點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行評估。 BGA的“橋接”一般不容易發(fā)生，但在有些情況下，比如印膏時的橋接、貼片的BGA的大位移導(dǎo)致的焊膏橋接以及因焊接溫度曲線設(shè)置不當(dāng)引起焊膏內(nèi)氣泡迸濺等原因形成“橋接”缺陷，這種缺陷在X射線下是非常容易識別的，目前一般的X射線設(shè)備都能對BGA的“橋接”進(jìn)行檢測。 BGA的“對位不良”問題一般認(rèn)為不存在，在實際生產(chǎn)中也很少遇到這種情況，主要原因在于BGA焊點(diǎn)具有的自對中特性，在焊點(diǎn)處于回流狀態(tài)時，由于焊點(diǎn)表面張力的作用可以使BGA小位移的情況下復(fù)位，有人認(rèn)為最大可允許1/2節(jié)距的位置偏移，但在實際生產(chǎn)中絕不推薦如引做法，下BGA 自行糾正位置特性相關(guān)的因素很多，不能以偏概全。 BGA的“錫過量”通常認(rèn)為只要不構(gòu)成“橋接”，就不算是焊點(diǎn)缺陷。BGA的“錫不足”，形成原因 往往與印膏有關(guān)，通常BGA對于焊膏的均一性要求嚴(yán)格，至少保證每個BGA焊球與焊膏的充電接觸，否則會促使BGA“開焊”的形成。BGA“開焊”的形成原因很復(fù)雜，最常見的是因焊錫量的減少引起的，BGA“開焊”焊我們目前到的就有好幾種，究其原因復(fù)雜多樣，在此不作更深的闡述。 BGA“焊球丟失”的缺陷，我們也遇到過多次，其主要原因還是在感動貼片前的檢查不夠完全，當(dāng)然現(xiàn)在很多貼片機(jī)已具有自動檢測BGA焊球大小及共面性的能力，因此對于這種缺陷是完全可以避免 的；這種缺陷焊點(diǎn)在X射線下的圖像非常直觀，故在此不提供圖像。 BGA的“空洞”的形成一焊接溫度曲線有關(guān)，不合適的溫度曲線，使得回流時在焊噗內(nèi)部形成氣泡，這種氣泡的進(jìn)三步擴(kuò)大，可能還會形成相鄰焊點(diǎn)的“橋接”或使“焊錫珠”的形成。 BGA的“焊錫珠”形成原因有多種，通常是焊膏特性曲線與焊接溫度曲線不匹配引起，“焊錫珠”在X射線下的焊點(diǎn)圖像很簡單，在此不作更多敘述。以上對四大類焊點(diǎn)在X射線下的圖像進(jìn)行了羅列和粗略的分析，我認(rèn)為：從測試的角度來說，X射線焊點(diǎn)檢查是一種全新的測試概念，和傳統(tǒng)的測試手段相比，它是一種比較先進(jìn)的測試方法，它排除了以往測試的方法中對測試途徑的種種限制，而又能得到滿意的缺陷覆蓋率，蛇的應(yīng)用前景還是相當(dāng)樂觀的。