?????? 伴隨著元器件封裝的迅速發展，電子組裝向著密、小、輕、薄的趨勢發展，諸如BGA、Flip、Chip、CSP等高新封裝技術的出現，使得表面安裝電子組裝變得更加復雜，也更具有挑戰性，當然對于焊點的測試來說也更增添了難度。X射線焊點檢測著重于焊點的物理結構測試，克服了其它測試方法的不足，可以達到滿意的缺陷覆蓋率，尤其是對于隱藏式焊點的測試更具有獨到之處。本文展示了各種類型焊點在X射線下的圖像，并對某些通常發生的缺陷作出一些分析。在目前實際的應用中，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，由于各種焊點物理結構的差異，所以在X射線下各種焊點的圖像也有所不同，從這些圖像我們可以判斷出焊點的焊接質量，并且可以作出工藝反饋，從而可實現對工藝進程的控制。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列出可能的X射線焊點圖像，并對一睦缺陷焊點的圖像作出一些粗略的分析，由于本人學識有限，僅供同時參考。一、 片式元件焊點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，焊點結構比較簡單。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，依據這一原理，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、焊盤設計等因素有關，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，這兩類焊點的圖像除引線節距不同之外無其它區別，正常的合格焊點應在引跟部具有足夠高度的焊錫，而對于引腳底部下焊盤結合面的中部位置應當具有良好的焊錫填充，至于引腳端部的焊錫一般認為可以不加考慮，因為它對于焊 點強度的影響無足輕重，按照三個部分的焊錫量以及焊點的長度，我們可以對焊點的質量進行評估。以下列出各種常見缺陷焊點的X射線圖像，中實際應用中，對于某些要求不高的電子部品來說，“錫不足”的焊點缺陷有時可有考慮，但是焊點的焊錫量不能過少導致“開焊”缺陷的發生；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射線焊點圖像。三、 PLCC & SOJ焊點 J型引線元件主要有PLCC和SOJ兩大類，兩者焊點圖像相同，和QFP & SOIC的焊點力有相似，區別在于：由于J型引線元件的引結結構特點，焊點在引腳跟部和端部的焊量相差甚少，所以每個焊點圖像的兩端大小相差不多，灰度近似，焊點中部灰度最小。以下列 出J型引線元件常見缺陷幾種焊點的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品也可以不加考慮，其遵循的原則 和QFP & SOIC相同。“對位不良”缺陷對于J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”缺陷很少發生，在此不作討論。四、 BGA焊點 BGA的隱藏式焊點目前只能用X射線進行檢測，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焊點質量進行評估。 BGA的“橋接”一般不容易發生，但在有些情況下，比如印膏時的橋接、貼片的BGA的大位移導致的焊膏橋接以及因焊接溫度曲線設置不當引起焊膏內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射線設備都能對BGA的“橋接”進行檢測。 BGA的“對位不良”問題一般認為不存在，在實際生產中也很少遇到這種情況，主要原因在于BGA焊點具有的自對中特性，在焊點處于回流狀態時，由于焊點表面張力的作用可以使BGA小位移的情況下復位，有人認為最大可允許1/2節距的位置偏移，但在實際生產中絕不推薦如引做法，下BGA 自行糾正位置特性相關的因素很多，不能以偏概全。 BGA的“錫過量”通常認為只要不構成“橋接”，就不算是焊點缺陷。BGA的“錫不足”，形成原因 往往與印膏有關，通常BGA對于焊膏的均一性要求嚴格，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，當然現在很多貼片機已具有自動檢測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，不合適的溫度曲線，使得回流時在焊噗內部形成氣泡，這種氣泡的進三步擴大，可能還會形成相鄰焊點的“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射線下的焊點圖像很簡單，在此不作更多敘述。以上對四大類焊點在X射線下的圖像進行了羅列和粗略的分析，我認為：從測試的角度來說，X射線焊點檢查是一種全新的測試概念，和傳統的測試手段相比，它是一種比較先進的測試方法，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，蛇的應用前景還是相當樂觀的。