基于灰色模型的焊点健康状态预测

随着BGA(ball grid array)封装FPGA在武器系统及航空航天领域的应用越来越广泛,其焊点健康状况越来越受到关注. 利用灰色系统理论,有效解决了焊点失效模型建立过程中数据样本少且无明显规律、焊点失效过程难以预测等难题. 文中将焊点故障诊断过程中得到的前期故障实测数据作为原始数据,建立焊点失效灰色模型,并对焊点后期健康状况进行预测,预测结果与实测结果对比发现,预测精度为一级. 结果表明,基于灰色系统的焊点健康状态预测模型,做到了焊点故障的提前预警,克服了监测周期长、焊点故障难以预测、一旦发现即失效等问题.     

BGA封装IC的返修及在无铅钎焊中的可靠性分析

无铅钎焊比有铅钎焊难度大大增加,无铅BGA元件的返修更是难上加难。文中根据返修经验分析了无铅BGA元件可靠返修中的几个问题,提出了对无铅BGA返修钎焊工艺流程中问题的几点改善措施。     

复杂背景下X射线BGA焊点气泡检测

基于全局阈值分割的焊点气泡提取不准确,且当焊点被遮挡造成的气泡提取困难时,导致球栅阵列(ball grid array,BGA)焊点气泡检测困难. 针对这些复杂背景下BGA焊点气泡的X射线缺陷检测问题,采用阈值分割、焊点圆度、焊点面积等标准提取未被遮挡的焊点,并提出了一种交互式射线轮廓提取方法完成被遮挡焊点轮廓的提取. 针对焊点气泡的特点,提出基于灰度形态学、直方图拉伸、模糊增强、BLOB分析综合处理的焊点气泡检测方法. 对比试验研究结果表明,该算法对复杂背景下BGA焊点气泡检测有较高准确率.     

不同应变速率下BGA焊球剪切断裂试验与模拟分析

研究了BGA封装Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅焊球经115℃时效后,焊球/铜界面IMC的形貌和组织变化,同时对BGA焊球在两种不同应变速率条件下的抗剪强度进行了分析,并运用ANSYS12.0软件对其过程进行2-D非线性有限元模拟.试验结果表明,随着时效时间的延长,界面形貌由时效前的树枝状变成连续平坦的层状、界面IMC不断增厚,且焊球的抗剪强度随着时效时间的增加而不断降低;应变速率越高,抗剪强度越高.模拟结果表明,应变速率越高,焊球经受的抗剪强度越大,Von Mises应力越大,等效塑性应变越小,塑性应变能密度越大.     

Intermetallic Reactions in Reflowed and Aged Sn-58Bi BGA Packages with Au/Ni/Cu Pads

The reflow of Sn-58Bi solder joints in a BGA package with Au/Ni/Cu pads has been performed by employing various temperature profiles, which results in the formation of (Au_0.66Ni_0.34)(Sn_0.82Bi_0.18)₄ intermetallic flakes in the solder matrix. The reflow operation performed at a peak temperature of 180 °C for a melting time of 80 s gives a ball shear strength of 9.1 N, which decreases drastically to lower values between 6.4 and 4.6 N after further aging at temperatures from 75 to 125 °C. Double layers of intermetallic compounds with the compositions of (Au_0.30Ni_0.70)(Sn_0.90Bi_0.10)₄/Ni₃Sn₄ can be found at the solder/pad interfaces of the aged Sn-58Bi solder joints. Ball shear testing of the reflowed specimens shows ductile fracture through the solder matrix, which changes to brittle cleavage fracture mainly along the (Au_0.30Ni_0.70)(Sn_0.90Bi_0.10)₄ intermetallic layer after aging at various temperatures. The measurement of ball shear strengths (S) reveals a linear relation with the thicknesses (X) of (Au_0.30Ni_0.70)(Sn_0.90Bi_0.10)₄ intermetallic layers: S = 7.13 − 0.33X.     

热循环载荷下BGA封装体热应力特性

构建了热循环条件下球栅阵列(ball grid array,BGA)封装体传热和应力耦合的非稳态理论模型,通过器件自身发热功率随时间变化来实现循环热载荷,研究工作过程中流场、温度场、应力场的动态变化,并采用有限元方法进行数值求解,分析了热循环载荷对器件所处物理场的影响。研究结果表明:热循环过程中,器件整体温度与方腔内自然对流强度在高温保温时间开始时刻出现峰值,在低温保温时间结束时刻出现谷值;BGA封装体最高温点均位于作为热源的芯片上,承受应力最大点位于阵列最外拐点与上下侧材料的连接部位;随着循环次数的增加,每个热循环周期中关键焊点上端点处的最大等效应力不断增加。     

CCD在BGA管脚三维尺寸测量中的应用分析

以往针对BGA(Ball Grid Array)管脚三维尺寸测量的多是基于单光束三角成像法的单点离线测量设备,每次只能测量一根管脚,测量速度慢,无法实现在线测量.另外整套测量系统还要求精度很高的机械定位装置,对成百根管脚的BGA芯片,测量需要大量时间.本文通过对CCD在BGA管脚三维尺寸测量应用的原理、数学模型和标定方法的分析,阐明线形激光扫描法应用于表面安装集成电路SMIC引线三维尺寸的测量及其该技术的广阔前景.     

基于图像处理的BGA封装器件缺陷检测算法

提出了一种BGA焊球缺陷检测算法 ,通过图像处理技术 ,检测BGA器件各焊球的中心位置、焊点直径、各行列坐标等参数 ,以检测是否发生焊球丢失、移位、焊球过大或过小以及桥连等缺陷 ,从而保证BGA器件的质量。     

基于机器视觉的BGA连接器焊球检测

文章提出了一种基于机器视觉的BGA器件焊球质量检测方法。该方法在同一视点下,用相同光源分别以两种不同入射方向角照射被测BGA连接器焊球,获得两幅图像,然后得到BGA连接器焊球在x方向的曲面信息,以此计算出被测焊球的主要质量参数。最后给出了BGA连接器焊球检测的主要算法。     

鱼骨图分析用于BGA植球质量控制的研究

由于BGA植球的质量特性值受到很多因素的影响,我们采用特性要因图（因为其形状如鱼骨,所以又叫鱼骨图）找出这些相关因素,将它们与特性值一起,按相互关联性整理成层次分明和条理清楚并标出重要因素的图形,这种图形可以很直观地反映出影响BGA植球质量问题的因素,是一种透过现象看本质的分析研究方法。