BGA 连锡判不判,先掰清楚一件事:X-Ray 图里那两个球挨在一起,是真连上了,还是只是投影叠了。这两件事判据完全不同,混着判,误判率能到三成以上。
一、先分清「真连锡」和「投影重叠」
X-Ray 是穿透成像,二维投影把整颗 BGA 的焊球压在一张图上。球径 0.4 mm、间距 0.5 mm 的器件,俯视图里相邻两球边缘本来就只差几十微米,投影一叠加,看着像粘在一起。判连锡之前,必须先排除投影假象。
怎么排?转动样品台,换 15°–45° 斜角再看一次。真连锡是金属实体,斜角下桥接部位依然连在一起,灰度连续;投影重叠在斜角下会分开,或者桥接形状明显变形、位置对不上。这一步花不到两分钟,能挡掉大部分误判。
另一头,还有个更常见的坑:焊球本身塌陷、球径偏大。回流焊峰值温度高了、或者锡膏量多了,球被压扁,直径从 0.4 mm 涨到 0.45 mm,间距没变,边缘自然接近。这不是连锡,是球塌,判退口径不一样,返修动作也不一样。
二、判定标准:看三个位置,不只看一张图
连锡判定不能只看单张俯视图,要按位置分三类,每类的允收条件不一样。
| 桥接位置 | 典型表现 | 判定结论 |
|---|---|---|
| 相邻两球之间(球-球) | 灰度连续桥带,宽度 ≥ 球径 30% | 判连锡,不允收 |
| 球与焊盘边缘(球-盘) | 球体外溢到阻焊开窗以外 | 外溢 ≤ 0.1 mm 且不涉相邻网络,可让步 |
| 球与过孔/走线(球-线) | 球体压到相邻网络铜箔 | 一律不允收,涉电气短路 |
表里第三条最容易漏。球-球连锡看得见,球底下压到走线,俯视图被球体挡住,很多检测员直接放过。实际产线上,0.5 mm 间距 BGA 的球-线短路占连锡类不良的两成左右,靠斜角图才能看出来。
桥带宽度这个 30% 是个经验界限,不是死数。0.4 mm 球、桥带宽 0.12 mm 以上,基本可确认实体连接;低于 0.08 mm 的窄桥,有可能是成像边缘增强,要结合斜角和电压参数复判。
三、允收条件:什么情况下可以放
不是所有灰度接触都要返修。下面几类在多数客户的验收口径里可判允收或让步接收,前提是有清晰的斜角图作证、且不涉相邻电气网络。
第一类:投影重叠,斜角分离。俯视图看似相连,斜角下完全分开,球径在 0.4±0.03 mm 内。这类判合格,不留记录。
第二类:阻焊坝外溢。锡溢到阻焊开窗边缘以外,但溢出部分 ≤0.1 mm,且不接触任何相邻焊盘或走线。判让步接收,需在检测报告里标注位置和尺寸。
第三类:球塌引起的边缘接近。球径超上限但不超 0.45 mm,球间最小间隙仍 ≥0.08 mm,电气测试(ICT/飞针)通过。判合格,但要把回流曲线拉出来复核峰值温度。
第三类要留个心眼。球塌往往是整批性的,单颗判合格不代表这批没问题。抽 5 片测球径,极差超过 0.04 mm,说明炉温均匀性有问题,得往回查。
四、X-Ray 参数怎么设,判据才靠得住
同一颗板,管电压 90 kV 和 130 kV 拍出来,桥接灰度差一截。参数没统一,判定标准就是空的。
0.4–0.5 mm 间距 BGA,管电压建议 100–120 kV,电流 80–120 μA,焦距尽量贴近器件,放大倍数拉到 8–15 倍。电压偏低,锡球对比度够但穿透力不足,底层球发黑;电压偏高,桥带边缘被穿透,窄桥直接看不见。
判断桥接灰度时,把图像对比度调到能看清球体边缘轮廓为准,不要一味拉高增益。增益拉过头,球边缘出现光晕,0.05 mm 的间隙被光晕填掉,假连锡就出来了。
每次换器件型号,重新对一次焦、存一组参数。产线上常见的问题是:上一批 0.8 mm 间距的板参数没改,直接拍 0.5 mm 的板,图糊成一片,判什么都是猜。
五、判据速记
球-球桥带宽 ≥0.12 mm、斜角仍连 —— 不允收。
球-线任何灰度接触 —— 不允收。
球-盘外溢 ≤0.1 mm 且不涉邻网 —— 让步接收。
斜角分离、球径 0.4±0.03 mm —— 合格。
球间最小间隙 ≥0.08 mm 且 ICT 通过 —— 合格,复核炉温。
量球径、转斜角、看灰度连续性,三步走完再下笔。省掉哪一步,判退单早晚退回来。