裼 X 射像解Q PCBA y}
缺陷覆w率之比^
X 射技g
用 X 射取代 ICT
@示不可焊c
避免^早失效
印制板M件 (PCBA) y面R著微封b (0402) 、“不可”焊c ( 如 BGA 、 CSP 和倒b晶片M件 FCA) 、在路y (ICT) 空g不嗫s小的挑稹Mr,S著技g的l展,Mbc焊接的y度也日益增加;然而,你必在保持成本下降的同r,M足客舾咂焚|、短交期的要求。
希望寄托到Y制程y方法 SPT(structural process test) 上。M管如此,大多 PCBA u造商都O有iT的y工程部,M行 ICT y、功能y (FT) 和u造缺陷分析 (MDA) ,但很少在 SPT 研究、化和使用上碜龉ぷ鳌
SPT ,如其名字所示,K不包括y。它是回流焊或波峰焊所形成 ( 或⒁形成 ) 焊c的Y完整性M行u估, PCBA u造商常用的 SPT 技g包括:
焊膏z ( 激光或光W方法 )
人工Xz
自庸Wz (AOI)
2D 或透射 (transmissive)X 射
3D 或 X 射
PCBA 工S中最槠毡榈姆椒êo疑是人工Xz。但o疑它是最不精_和重复性最差的 SPT 技g。更糟糕的是,几乎所有的 PCBA u造在^m使用@N低效的y方法。因此,S多 PCBA u造商正在考]回流後的自 SPT 技g (AOI 和 X 射z ) 。
缺陷覆w率之比^
D 1 : AOI 、 X 射和 ICT 的缺陷覆w相互重B,但各有L
AOI 和 X 射z具有各自的功效和局限 ( D 1) 。 ICT 的L是馊毕y,如器件的功能不正常或e值; X 射z可υS多焊cM行C合z;而 AOI 系y可以 X 射系y通常_不到的速度,ζ骷Nb位置和多N焊c缺陷M行z。
PCBA 自 X 射z具有S多c和特的性能,可M足目前乃至未硭面R的挑稹 PCBA 自 X 射z系y的典型工作^程是:在 PCBA 上方的 X 射管中a生 X 射, X 射穿^ PCBA ,被置於y板下面的探y器所接收。由於焊c中通常都包含有U,而U可以大量地吸收 X 射,因此c穿^玻璃wS、~、矽及其它 PCBA 材料的 X 射相比,照射在焊c上的 X 射被大量吸收,亩a生良好“” ( 焊c ) c“噪音” (PCB 、器件等 ) 比的 X 射像。
D 2 : X 射z像只包含焊c,因此很容易F自尤毕z
@是 PCBA 的 X 射z的基本c,即只有焊c本身可在 X 射像中@示,亩使得分析得相巍F骷、引、各 PCB 、焊P等在 X 射像中基本上看不 ( D 2) 。因此蔚D像分析算法便可自佣且可靠地z焊c的缺陷。
X 射技g
有煞N自拥 X 射z技g可用於z PCBA :一N是 2D 或透射 X 射z法,@c蔚 X 射胸透似。於蚊 PCBA z,板上器件面的焊c可a生清晰的像,因此z效果很好。然而,若裼么朔椒p面板M行z,因上下擅婧更c像的重B,使D像Oy分辨;@就象是你c你的朋友一起做胸透r,一人站在另一人前面,@然其Y果是扇诵赝敢像的B合。
另一N X 射技g是踊 3D X 射z法,目前 PCBA u造商正在使用的、可F 3D X 射z的技g被Q作 X 射诱障C。 X 射诱障C之所以能zp面 PCBA ,因樗可以鹊暮更c立成像。
用 X 射取代 ICT
S著 PCBA 盗康脑黾樱特e是在可y式消M子a品中的用,Or於 ICT ycH留有很小的空g,甚至被取消。@就意味著你⒚媾R大量的在},於}s的路板,直接 SMT 生a送至 FT ,不Hе潞细衤实南陆怠⒎敌蘖颗c故障\噘M用的增加,而且造成生a的延`。此r,可用 X 射z取代 ICT ,保持高的 FT 生a率,Kp少故障\嗯c返修工作。
值得注意的是, X 射z可以查出S多原由 ICT z的Y缺陷 ( D 1) ,因此@些缺陷在X射z^程中不被漏掉。同r,m然 X 射不能查出器件的馊毕荩但@些缺陷s可在 FT 中z出。之,不漏掉u造^程a生的任何缺陷。更好的是, X 射z能虿槌鲆恍 ICT 查不出的缺陷。
@示不可焊c
裼 3D X 射技g除了可以zp面路板外,可以σ恍┫^高的焊c,如 BGA 和穿孔 (PTH) 器件的焊c,a生多D像“切片”。裼眠@N方法能焊cB接的部、中部c底部M行氐z。@一特的性能可以y PTH 焊c,z查通孔中的焊料是否充,亩O大地提高焊cB接的品|。
D 3 : BGA 焊c的 3D X 射像能@示出饪缀筒怀的焊c
同樱可有效地 BGA 封b器件c PCB B接的“不可”焊c成像,而不必考]其上方的引球或凸c ( D 3) 。值得注意的是大的空穴、不充的焊c以及T如此的缺陷能p易地藉由y而不被注意。
避免^早失效
D 4 :焊c]有底部倒角,乐赜绊翼型引焊c的度,自 X 射z系y能即rz出缺陷
M管 ICT 和 FT 能zy出封b器件引_c焊Pg的膺B接是否有效,但@些技gs不能z出品|低劣和 / 或可能a生^早失效的焊c。藉由γ恳缓更c的尺寸、形罴疤匦赃M行u估,自 X 射z能蜃z出免合格但品|不高的所^界 (marginal) 焊c ( D 4) 。D 4 中,在底部你注意到有一偏小的焊c,@就是е庐a品^早失效的界焊c;然而,y和大多档 AOI 系y可能⒋撕更c判“良好”焊c。
自 X 射z有助於解Q你所面R的S多PI}。此外,未 PCBA aI的T多荩如 ICT 空g的p小、不可焊c以及提高品|的要求等等,⒂辛Φ赝 X 射z的用。
X 射z的W
Y制程y是生ay和z的分支,其目的是lFu造^程中a生的缺陷。@些缺陷包括:元件漏失ce位、倒D、部件立起、浮_、焊接空穴等。因此, SPT 系yz PCBA 的C械Y戆lF缺陷,可作鹘yz方法的a充。
S多 PCBA u造商裼米 X 射z,它是 SPT 的基本方法,可以@得V泛的效益,其中包括:
最小程度的人工Xz查
oA具和快速的原型板y
使用 SPT O控K改善焊接制程
藉由早期lF缺陷,可p少返修c故障\rg
在c式y不可行r替代 ICT
可y“不可”焊c ( 如 BGA 等 )
藉由z界焊c,增加 PCBA 的可靠性
然而, X 射z系yr格昂F。但拈L期收益的角度砜矗M行初期投Y是有足虻拇碳恿Α8《 EE-Evaluation Engineering 》 1996 年第 11 期中的一篇文章介B,由於行与 PCBA 上 ICT yc的消失, Mitsubishi Consumer Electronics America 在几年前就遇到了y困y。藉由几N可x SPT 的u估,他x窳巳自 X 射z代替^去的 ICT 。裼米 X 射z使 FT 生a率提高了 7% ,c以前的人工Xz和 FT 相比, Mitsubishi 每年可s 75 f美元。
如果你了解公司a品的故障返修和 / 或保修期S修的,你lF大量的部件故障w因於焊c缺陷。《 PC Magazine 》 1997 年 7 期刊登的x者{查表明,有多少x者在C 12 月刃枰⑵潆X送回S修,回答有 30% 的P本X和 32% 的台式X有似的情r。勿置疑,@痈叩姆敌蘼试斐纱罅康谋P揲_支,如果 PC 超出了保修期,t引起客舻牟M。
然,其中有S多 PC 的S修只涉及IP、@示器和其它},K不可 PCBA 焊c。然而,保守的估,如果有 10% 的S修涉及焊c,那N,在u造^程@些“失效”焊c的z使a品的故障率下降 3 百分c。如果 PC 每年的故障率由 30% 下降到 27% 甚至更低,那N所s的保修M用和p少客舻牟M@示出一巨大的商C。
加拿大 Newbridge Networks 在《 Circuits Assembly 》 1997 年 11 期上撰文道“p小使用故障最有效的措施就是 X 射诱障C,它可以z界焊c的完整性。所^界焊c,就是那些具有一定B接能藉由y,但s]有完善的Y,在F鍪褂弥谐33霈F故障的焊c。它往往е掳嘿F的返修M用,K失去良好的信u。”