BGA焊接检测的方法和原理

BGA封装芯片的大量应用迫使我们考虑BGA焊接可靠性测试。 BGA封装类型有：PBGA（塑料BGA）、 CBGA（陶瓷BGA）和TBGA（载体BGA）。包装过程中所需的主要特性是：包装组件的可靠性、与PCB的热匹配性能、焊球的共面性；对热潮湿的敏感度为：通过包装边缘对齐，并处理经济性能。应注意，BGA衬底上的焊球由高温焊球（90Pb / 10Sn）或通过球上注射工艺形成。焊球可能丢失或丢失，或者过度形成的太大、太小或发生空洞。焊球甚至是移位、虚焊等缺陷。因此，有必要测试和控制焊接后BGA质量的一些指标。

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目前常用的BGA检测技术：电气测试、边界扫描和X射线检测。

（1）电气测试。

        传统的电气测试是发现开路和短路缺陷的主要方法。目的是在电路板的预制点进行实际的电气连接，以便可以组合使信号流入测试板、进入ATE的接口。如果印刷电路板有足够的空间来设置测试点，系统可以快速找到开路、短路和故障组所在位置，系统还可以检查组件的功能。测试仪器通常由微型计算机控制，当检测不同的PCB时，需要相应的针床和软件。对于不同的测试功能，仪器可以提供相应的测试工作单元。例如，用直流电平单元测试二极管、晶体管；用AC单元测试电容器、电感器；并用高频信号单元测试低值电容器和电感器、高阻电阻器。
（2）边界扫描检测。

       边界扫描技术解决了与复杂组件和封装密度相关的一些搜索问题。使用边界扫描技术，每个IC组件都设计有一系列寄存器，这些寄存器将功能线与感测线分开，并通过组件记录检测到的数据。测试路径检查IC组件上每个焊点处的开路、短路。基于检测端口的边界扫描设计，每个边缘设置有通过边缘连接器的路径，从而消除了对完整节点查找的需要。电气测试和边界扫描测试主要用于测试电气性能，但不是良好的焊接质量。为了改善和保证生产过程的质量，必须找到其他方法来检测焊缝的质量，特别是隐形焊缝的质量。

（3）X射线测试。

       有效检测隐形焊点质量的方法是X射线检查。该测试方法基于X射线不能像铜、硅等材料那样穿过焊料的想法。换句话说，X射线透视图显示了焊缝厚度、形状和质量的密度分布。厚度和形状不仅是反映长期结构质量的指标，也是测量开路、短路缺陷和焊接不足的良好指标。该技术有助于收集定量工艺参数，有助于降低新产品开发成本并缩短产品上市时间。自动X射线分层系统使用3D分析，该系统可以检测单面或双面表面贴装板，而不受传统X射线系统的限制。系统通过软件定义要检查的焊点的面积和高度，并将焊点切割成不同的部分，以建立所有检查的完整横截面视图。

       上述测试方法是工厂排放操作的常用测试方法，但对于一般的BGA修复，不使用这些测试技术。只有维护人员才能观察芯片周围芯片的边界，并依靠经验和感觉来操作。