作為現代電子信息技術產業高速發展的源動力，芯片已廣泛滲透及融合到國民經濟和社會發展每個領域，是數字經濟、信息消費乃至國家長遠發展的重要支撐。BGA是電子元件必不可少的一環，但在BGA封裝焊接中，經常會出現空洞現象，空洞現象的產生主要是助焊劑中有機物經過高溫裂解產生氣泡，導致氣體被包圍在合金粉末內，形成空洞，空洞的產生會在一定程度上影響產品的使用效果，如焊接空洞在后期使用過程中容易給電子元件造成接觸不良，影響使用壽命。今天我們就來介紹一下BGA焊點缺陷或失效的幾個常用的檢測方法，幫助大家深入理解做更好的判斷。

非破壞性檢測方法

一、目視檢測焊點質量

目視檢測在整個電子產品生產過程中都可進行，通過高倍放大鏡對焊點進行觀察，從外觀上初步檢測焊點是否存在明顯缺陷。

目的：能簡便、快速、直接的對焊點進行觀察，可以觀察焊點外部有沒有連焊、周圍表面的情況等。

但目視檢測的局限性很大，只能在沒有檢測設備的情況下，用作初步判斷，無法判斷焊點內部是否存在其他缺陷或焊點表面是否有空洞等。

二、X-ray檢測焊點質量

X-ray檢測是一種無損的物理透視方法，即為在不破壞芯片情況下，利用X射線透視元器件，檢測元器件的內部封裝情況，如氣泡、裂紋、綁定線異常等。

2DX-ray

對于樣品無法以目視方式檢測的位置，利用紀錄X-ray穿透不同密度物質后其光強度的變化，產生的對比效果可形成影像即可顯示出待測物的內部結構，進而可在不破壞待測物的情況下觀察待測物內部有問題的區域。

目的：通過X射線掃描能快速、有效的觀察，能判別空焊，虛焊等BGA焊接缺陷，BGA、線路板等內部位移的分析，架橋、短路方面的缺點等。

但2DX-ray存在一定的局限性，只能觀察二維平面圖像，原理是將三維立體的實物樣品顯示在二維的顯示屏上成像，對于結構復雜的產品，不同深度方向上的信息都重疊在一起，極易混淆。例如，在同一位置的不同面均存在元器件的情況下，焊錫形成的陰影會重疊起來，影響檢測結果的準確性，因此，對于結構復雜的產品常用作初步、快速判定。

3DX-ray（CT掃描）

3DX-ray很好的解決了2D X-ray的局限性問題，能夠呈現三維立體圖像，且具有高密度分辨率和高空間分辨率，還能實現模擬斷層掃描圖像等。對于BGA焊點的缺陷問題能完美的解決。

目的：可以清晰、準確的觀察BGA焊點的焊接質量和結構缺陷，還能顯示出缺陷在焊接內部的形狀、位置和大小。

在上述的非破壞性檢測方法對焊點缺陷進行檢測的過程中，目視檢測和2DX-ray均存在局限性，而3DX-ray（CT掃描）是目前最先進的無損檢測技術能完美解決焊點缺陷問題，但測試費用較昂貴，如產品可以被破壞，則可以使用接下來要講的破壞性檢測方法來進行測試。

破壞性檢測方法

三、紅墨水試驗檢測焊點質量

紅墨水試驗適用于驗證印刷電路板上BGA及IC的焊接情況。通過觀察、分析PCB及IC組件的焊點染色情況，從而對焊接開裂情況進行判定。

紅墨水試驗的原理是利用液體的滲透性。將焊點置于紅色染劑中，讓染料滲入焊點裂紋，干燥后將焊點強行分離，通過觀察開裂處界面顏色狀態來判斷焊點是否斷裂。簡單來說，分為五步：切割 → 滲透 → 烘干 → 分離 → 觀察 。

目的：一般來說紅墨水測試比較能夠看到一整顆BGA底下的所有錫球的焊錫現象。是一種常用的電子組裝焊接質量的分析手段，可以考察電子零件的焊接工藝是否存在虛焊，假焊，裂縫等瑕疵。

四、切片分析焊點質量

切片分析是進行PCB/PCBA失效分析的重要技術，切片分析較之紅墨水試驗更為費時，切片分析的流程：取樣→清洗→真空鑲嵌→研磨→拋光→微蝕（如有必要）→分析。切片質量的好壞將直接影響失效部位確認的準確性，因此對檢測人員的能力要求很高。

切片分析

目的：既能用于檢查PCBA焊點內部空洞，界面結合狀況，潤濕質量評價等，還能對電路板品質的好壞進行檢驗。

SEM&EDS聯用

在切片分析的基礎上，想要進一步了解焊點缺陷產生的原因，可以采用SEM&EDS對焊點的失效原因進行分析。

最后，在電路板產品生產的過程中如何對BGA焊接工藝進行改進呢？我們提供了以下的措施供大家參考交流：

BGA焊接工藝改進措施

①電路板、芯片預熱，去除潮氣，對托盤封裝的BGA要在焊接前以120℃烘烤4～6h。

②清潔焊盤，將留在PCB表面的助焊劑、焊錫膏清理掉。

③涂焊錫膏、助焊劑必須使用新鮮的輔料，涂抹均勻，焊膏必須攪拌均勻，焊膏黏度和涂抹的焊膏量必須適當，才能保證焊料熔化過程中不連焊。

④貼片時必須使BGA芯片上的每一個焊錫球與PCB上每一個對應的焊點對正。

⑤在回流焊過程中，要正確選擇各區的加熱溫度和時間，同時應注意升溫的速度。一般，在100℃前，最大的升溫速度不超過6℃/s，100℃以后最大的升溫速度不超過3℃/s，在冷卻區，最大的冷卻速度不超過6℃/s。因為過高的升溫和降溫速度都可能損壞PCB和芯片，這種損壞有時是肉眼不能觀察到的。同時，對不同的芯片、不同的焊錫膏，應選擇不同的加熱溫度和時間；對免洗焊膏，其活性低于非免洗焊膏，因此，焊接溫度不宜過高，焊接時間不宜過長，以防止焊錫顆粒的氧化。

⑥在進行PCB設計時，PCB上BGA的所有焊點的焊盤應設計成一樣大，如果某些過孔必須設計到焊盤下面，也應當找合適的PCB廠家，確保所有焊盤大小一致，焊盤上焊錫一樣多且高度一致。

以上便是此次創芯檢測帶來的“BGA質量檢測方法”相關內容，通過本文，希望能對大家有所幫助。如果您喜歡本文，不妨持續關注我們網站，我們將于后期帶來更多精彩內容。如您有任何電子產品檢驗測試的相關需求，歡迎致電創芯檢測，我們將竭誠為您服務。