X 線非破壊検査を使用して IC パッケージングの下に隠れたプロセス欠陥を検出するにはどうすればよいですか?{0}{1}

PCBA 処理のハイエンド製造部門では、エンジニアは頻繁に重大な課題に直面しています。電子製品がより薄く、より軽量な設計とより高度な統合を目指して進化するにつれて、BGA、QFN、CSP（チップスケールパッケージ）が回路基板上で一般的になりました。-これらのパッケージのはんだ接合はすべてチップ表面の下にあります。従来の目視検査や高度な AOI 光学検出でさえ、これらの固体カプセル化に対しては効果がないことが証明されています。

これらの不透明なパッケージを透視してはんだ付けの完全性を評価するために、X-線非破壊検査-は生産ラインに欠かせない X-} 検査となっています。 PCBA 品質管理の最前線で長年の経験を持つ業界のベテランとして、私は、X線検査-、「高い信頼性」という約束は空中の城に過ぎません。

X 線検査の基本原理は病院の X 線と似ています。- X 線がさまざまな密度の物質を通過する際の減衰の違いを利用し、感光板上にコントラストの高い画像を作成します。-回路基板上の金属半田 (錫、鉛、銀) の密度は、PCB 基板やプラスチックパッケージケースの密度をはるかに上回っています。

光線が基板を横切ると、はんだ接合部の輪郭が画面上に鮮明に表示されます。高品質の X-X- イメージングにより、タマネギのように層を剥がして、IC の下の微細な世界を調べることができます。これは単なる検査を超えており、製造上の脆弱性を検出する-外科レベルのスキャンです-。

BGA のはんだ付けでは、ボイドは最も危険な欠陥です。これらの気泡ははんだボールの内部に潜んでいて、多くの場合、外部の電気テスト (ICT または FCT) に問題なく合格します。ただし、長期間の動作中、ボイドははんだ接合部の機械的強度と熱伝導率を著しく損ない、最終的には疲労破壊につながります。-

X 線の高倍率機能により、はんだボール内の気泡のサイズと位置を視覚的に識別できます。専門的な検査ソフトウェアは、はんだ接合部の総面積に対するボイド面積の割合を自動的に計算することもできます。ボイド率が IPC 標準のしきい値である 25% (またはより厳格な自動車/医療グレードの基準) を超えている場合は、リフローオーブンの温度プロファイルが平準化されているかどうか、またははんだペーストの揮発性成分が過剰であるかどうかを精査する必要があります。-この定量的管理は、成熟した PCBA 製造品質の特徴を表しています。

X 線検査は、ボイド以外にも、短絡 (ブリッジ) や冷えたはんだ接合 (開放/冷えたはんだ) の検出においても同様に強力であることが証明されています。{0}}非常に短いサイドパッドを備えた QFN パッケージの場合、密度の高い下層でブリッジングが発生することがよくあります。 X-線では、パッド間の余分な金属の影がはっきりと捉えられます。

さらに難しいのは、「頭が枕にある」効果です。{0}{1}これは、はんだボールが完全に溶けずにペーストに接触したときに発生し、枕の上に置かれた頭のような誤った接続が形成されます。従来の検査ではこれを検出するのは困難ですが、傾斜角 3D X- イメージングにより、はんだ接合界面の微細な亀裂や不規則な形状が明らかになり、これらの隠れた欠陥を正確に特定できます。

製品開発や故障分析において、X 線テクノロジーはかけがえのないものであることがわかります。{0}返品された基板がテーブルに到着すると、内部の多層配線に断線がないか検査したり、熱衝撃による IC ボンディングワイヤの変形や断線がないか検査できます。-すべて破壊的な切断を行う必要はありません。

この非破壊機能により、エンジニアは故障の最もオリジナルの証拠を保存し、根本原因分析の効率を大幅に向上させます。-現代の PCBA 工場では、X- 線は品質検査官としてだけでなく、プロセス改善のための重要なデータソースとしても機能します。

高精度エレクトロニクス製造の分野では、目に見えない欠陥が最も致命的な脅威となります。- X-線非破壊検査-は堅牢な防御線を構築し、すべての IC ピンが妥協のない完全性と純度で半田付けされていることを保証します。