[发明专利]一种BGA芯片虚焊检测方法及检测系统

说明书

本发明提供一种BGA芯片虚焊检测方法及检测系统，将焊接所述BGA芯片后的电路板定位在高温震动组件上；与过孔连接的或设置有测试点的焊点，采用红外热像数据检测所述焊点是否存在虚焊；采用X光图像对其他所述焊点进行检测。本发明采用不同的检测方式对焊接有BGA芯片的电路板中不同类型和不同位置的BGA焊点进行虚焊检测和验证，避免BGA焊点的错检和漏检，提高BGA芯片虚焊检测的效率、准确性和针对性。

技术领域

本发明涉及焊接检测领域，尤其涉及一种BGA芯片虚焊检测方法及检测系统。

背景技术

BGA器件为球栅阵列器件，具体形貌如图5所示，该类型封装的期间能够大幅度提高了印制板的组装密度，其应用越来越广泛。常用的几种BGA器件包括PBGA、CBGA、TBGA等。随着BGA器件的不断发展，目前已经开发并应用的微型BGA有μBGA及 CSP，其封装尺寸比芯片尺寸最多大20%，焊球最小为 0.3mm，焊球最小间距为0.5mm。随着电子产品向轻型化、小型化发展，BGA封装的芯片作为一种新兴起的高密度封装技术，在表面贴装工艺中大量使用。电子芯片 BGA 封装的主要优点是：（1）封装占用面积小；（2）引脚数量多，接口功能更丰富；（3）自动贴装，效率更高；（4）整体生产成本低。但是 BGA 封装仍然会有以下问题：（1）由于BGA焊点隐藏在芯片底部，焊接、装配后无法直接检测，其他检测方法成本较高；（2）由于焊点面积较小，焊点的机械强度较低，在应力作用下容易断裂；（3）受热过程中元件和基板之间的热膨胀失配会导致芯片弯曲，甚至焊点开裂等问题。

而PCB电路板的质量和可靠性直接关系到电子产品的质量和可靠性。焊点虚焊是PCB 生产过程中的常见问题，产生焊点虚焊的因素十分复杂，无法做到从生产工艺/去根除。因此，虚焊焊点的检测至关重要。目前业界主要应用的检测方式有三种：自动光学检测（AOI）、自动X射线检测（AXI）和飞针测试。这几种检测技术各有利弊，互为补充，但即使综合利用这三种技术，仍不能确保检测出焊点的缺陷。例如一些冷焊、局部润湿不良、油污氧化等焊点，其外观正常，又有电气连接，这类焊点的检测目前是世界性难题。

对于BGA封装芯片的焊接，一般情况下,制造者都是采用目视观察的方法,观察最外面一圈焊点的塌陷是否一致,再将芯片对着光线观察, 如果每一排每一列都能透过光，那么可以初步断定没有桥连，有时尺寸大一点的焊锡球也能看见。但是用这种方法判断焊点是否有缺陷就难以令人满意, 因为不能或难以判断其里面的焊点是否存在其它缺陷或焊点里面是否有空洞。要想不破坏BGA 封装器件本身的结构、性能等，就可以看出BGA封装器件内在的缺陷或者是更加准确地检测出焊点的质量,就必须采用其它更为先进、可靠的无损检测方法。对于表面组装焊点，常用的无损检测方法有 X-射线检测、三维光学摄像检验、激光红外检测、超声波检测等多种方法、飞针电子测试、X射线检测、染色检测和切片检测。其中染色和切片检测为破坏性检测，可作为失效分析手段，不适于焊接质量检测。无损检测中目检仅能检测器件边缘的焊球，不能检测焊球内部缺陷；飞针电子测试误判率太高；而X射线检测利用X射线透射特性，可以很好地检测隐藏在器件下方的焊球焊接情况，是目前最有效的BGA焊接质量检测方法。但是目前X射线仅限于检测连焊和空洞等有限的几种缺陷的检测，不能覆盖全部BGA焊接缺陷；同时缺乏检测标准。并且，上述的各种检测方法并不能够准确的检测出BGA是否存在虚焊，存在错检或漏检等问题亟待解决。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明提供一种BGA芯片虚焊检测方法，所述检测方法包括如下步骤：

将所述BGA芯片焊接完成后的电路板定位在高温震动组件上；

对于与过孔连接的或设置有测试点的焊点，采用红外热像数据检测是否存在虚焊；

采用X光图像对其他所述焊点进行虚焊检测。

可选的，所述采用红外热像数据检测是否存在虚焊具体包括如下步骤：