檢測(cè)虛焊漏焊的方法之bga芯片x光檢測(cè)虛焊介紹

BGA虛焊檢測(cè)困擾：產(chǎn)品測(cè)試時(shí)出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定，按壓BGA電路后，信號(hào)恢復(fù)正常。懷疑虛焊，不知道哪個(gè)BGA出了問題？怎么辦？? “間歇性故障”表示有時(shí)能夠正常工作，有時(shí)不工作。間歇性問題可能發(fā)生在任何設(shè)備和電路中。當(dāng)我們進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，設(shè)備又持續(xù)正常工作，并且可以持續(xù)許多天，但是，有時(shí)故障現(xiàn)象是瞬間的，持續(xù)很短的時(shí)間，然后又恢復(fù)正常。非常難以排查。?

間歇性故障可能是電子產(chǎn)品未發(fā)現(xiàn)故障（NFF， No-fault-found ）的原因。NFF 表示在產(chǎn)品使用過程中發(fā)生或報(bào)告發(fā)生了故障或失效。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析或測(cè)試以確認(rèn)故障，但是找不到“故障或失效”。 NFF 現(xiàn)象的一個(gè)常見示例是計(jì)算機(jī)“掛了”。顯然發(fā)生了“故障”。但是，如果重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，它通常可以再次工作。NFF 和間歇性故障的百分比隨行業(yè)和產(chǎn)品的不同而有所差異。根據(jù)《Defense Electronics Magazine》的信息，軍用飛機(jī)上間歇性故障和 NFF 故障的發(fā)生率可能高達(dá) 50％。1990 年進(jìn)行的航空電子現(xiàn)場(chǎng)故障研究表明，根據(jù)應(yīng)用情況，航空航天電子系統(tǒng)中 NFF 觀測(cè)到的電子器件占總故障的 21–70％。商業(yè)航空公司和軍事維修站報(bào)告的 NFF 觀測(cè)值高達(dá) 50-60％。航空電子、計(jì)算機(jī)行業(yè)的電子產(chǎn)品故障而言，間歇性故障的發(fā)生率通常為50％至70％。

目前電子產(chǎn)品中大量使用FPGA，且多采用BGA（Ball GridArray Package）球柵陣列封裝。BGA封裝的特點(diǎn)是焊接球小、密集度高，缺點(diǎn)是不易檢測(cè)。在使用中，F(xiàn)PGA焊接點(diǎn)由于受到熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的影響，極易引發(fā)板上組件間的間歇性連接或失效（持續(xù)時(shí)間為納秒或微秒）。這種失效非?！爸旅?，是造成重大任務(wù)失敗和關(guān)鍵設(shè)備損壞的重要原因。? ? ??

以“合格”為目標(biāo)，以“事后檢驗(yàn)”為特征的傳統(tǒng)方法，已經(jīng)不能滿足當(dāng)代高可靠產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)價(jià)要求。常規(guī)工藝檢測(cè)方法已無法區(qū)分實(shí)際工藝水平高低。如果沒有定量化的檢測(cè)分析，很可能發(fā)生 “帶病上場(chǎng)”的情況，因?yàn)槭褂脦в腥毕莸年P(guān)鍵電路，會(huì)在任務(wù)執(zhí)行過程中導(dǎo)致災(zāi)難性的故障！為防止此種情況發(fā)生，北京唯實(shí)興邦科技有限公司研制了VHDL TEST電路焊接工藝質(zhì)量評(píng)估、在線預(yù)警系統(tǒng)，可以對(duì)BGA電路的焊接失效進(jìn)行定量的、在線的自檢、自測(cè)、故障定位、故障預(yù)警，實(shí)現(xiàn)在途預(yù)警智能診斷的功能。

常規(guī)檢測(cè)方法極難發(fā)現(xiàn)微裂面上的污染和氧化，這些潛在問題隨時(shí)間推移會(huì)影響裝備使用壽命甚至作戰(zhàn)任務(wù)，傳統(tǒng)的光學(xué)檢測(cè)只能觀測(cè)到很小的局部或邊緣；X-ray檢測(cè)只能離線斷電應(yīng)用，只能檢測(cè)氣泡，不能檢測(cè)微裂紋，且成本高昂；邊界掃描只能在測(cè)試模式下使用，無法分析退化情況；破壞性檢測(cè)和環(huán)境檢測(cè)的效果都很不理想。

經(jīng)調(diào)研，國(guó)內(nèi)做BGA虛焊檢測(cè)比較厲害的機(jī)構(gòu)有：西工大、南理工、北京唯實(shí)興邦科技有限公司等；他們的軟件已經(jīng)可以對(duì)每一個(gè)BGA的焊接狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，以阻值方式表達(dá)BGA的損傷程度，0歐姆表示焊接良好，斷開脫落時(shí)的阻值無窮大，用不同的顏色進(jìn)行標(biāo)記，就可以很方便的區(qū)分和定位失效的BGA焊接點(diǎn)的健康狀態(tài)，還可以對(duì)將要失效的BGA焊點(diǎn)進(jìn)行提前預(yù)警！

綠色表示：焊接良好》》》黃色表示：將要失效》》》紅色表示：已經(jīng)失效

可以記錄每一個(gè)BGA焊接點(diǎn)在某一時(shí)刻、某一工況下（溫度、振動(dòng)）的阻值變化，可以從微觀的時(shí)間物理視角來觀察和記錄每一個(gè)BGA焊接點(diǎn)失效的過程。

VHDL TEST 電路焊接工藝質(zhì)量評(píng)估完好性快速檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)對(duì)于軍工電子產(chǎn)品的排故歸零、失效分析、故障預(yù)警工作來講，是一個(gè)非常有用的隱患（內(nèi)傷）檢測(cè)系統(tǒng)，非常實(shí)用！