【正文】 BGA。不對準(zhǔn)　　X光圖象將清楚地顯示是否BGA球沒有適當(dāng)?shù)貙?zhǔn)PCB上的焊盤。不對準(zhǔn)是不允許的。開路和冷焊點　　當(dāng)焊錫和相應(yīng)的焊盤不接觸或者焊錫不正確流動時，發(fā)生開路和冷焊點。這種情況不允許。不接觸　　一旦元件已經(jīng)貼裝在PCB上，丟失或誤放的焊錫和錫球是不允許的。X光評估　　含有BGA的PCA必須使用能夠分辨至少小于100微米直徑孔的X光系統(tǒng)來評估。X光系統(tǒng)必須能夠允許在測單元(UUT, unit under test)從上往下和傾斜兩個方向觀察?！　∈褂脤崟rX光檢查來評估焊接點和保證一個高的過程合格率已經(jīng)成為成功的BGA裝配的一個必要元素。對于這些無引腳裝配，X光為成功的焊接運(yùn)行和可靠的焊點取得實際的認(rèn)可。　　如果生產(chǎn)運(yùn)行協(xié)調(diào)良好，使用現(xiàn)代回流爐，BGA的自我對中特性使得X光檢查也將找不出太多的缺陷。如果是這樣，應(yīng)該馬上檢查工藝過程，以決定是否和在哪里已經(jīng)超過參數(shù)極限。結(jié)論　　X光檢查系統(tǒng)是一個被證實的檢查隱藏焊接點的工具，幫助建立和控制制造過程，分析產(chǎn)品原型和確認(rèn)工藝錯誤。它們是有效的，可以快速確認(rèn)面積排列包裝的短路、開路、空洞和錫球在板上的不對準(zhǔn)。　　那些有或?qū)⒁谄渖a(chǎn)過程中使用BGA包裝的制造商，必須依靠實時X光評估作為建立和維持其高效、高品質(zhì)水平的生產(chǎn)輸出。隨著更新的BGA形式與類似的元件進(jìn)入裝配工藝，為回流焊接的BGA焊接點的接收或拒絕建立合理的標(biāo)準(zhǔn)是重要的。X 光 測 試 的 得 失 By Colin Charette 　　本文介紹，怎樣評估X光測試技術(shù)在你的PCBA制造工藝過程中的需要?！　〗裉斓碾娮又圃煺鎸ψ兊迷絹碓矫艿挠∷㈦娐钒逖b配(PCBA, printed circuit board assembly)，在線測試(ICT, incircuit test)的可訪問性大大減少了。這個受局限的測試訪問意味著制造商必須擴(kuò)展測試策略，而不只是視覺檢查、ICT和功能測試。　　一個針對受局限的訪問性問題的迅速增長的測試技術(shù)是X光檢查/測試。X光測試檢查焊接點的結(jié)構(gòu)完整性，查找開路、短路、元件丟失、極性電容反向、和冷焊錫點這類的缺陷?！　光測試的典型覆蓋大約是工藝過程的、或機(jī)械的缺陷的97%，所有缺陷的70~90%。X光的覆蓋范圍補(bǔ)充和重疊傳統(tǒng)的ICT技術(shù)(圖一)。了解X光測試　　為了完整地理解X光測試的潛在的優(yōu)點，考查X光檢查系統(tǒng)的一些能力是重要的。從這些能力，可勾勒出X光測試的潛在優(yōu)點。X光測試的能力包括： 工藝過程缺陷的高覆蓋率，典型地97% 不管可訪問性的高覆蓋率 測試開發(fā)時間短，短至2~3小時 不要求夾具 對ICT既有補(bǔ)償又有重疊 所找出的缺陷是其它測試所不能可靠地發(fā)現(xiàn)的，包括空洞(voiding)、焊點形狀差和冷焊錫點。 測試設(shè)定成本通常比ICT程序和夾具的成本低得多。 自動化系統(tǒng)設(shè)計用于在線(inline)使用 一次過測試單面或雙面板的能力 工藝參數(shù)，如錫膏厚度、的有關(guān)信息 準(zhǔn)確地定位缺陷，達(dá)到引腳位置水平，精確定位，提供快速、低成本的修復(fù) 　　表一列出使用X光測試的潛在優(yōu)點和可能受益的電子制造商類型。表一、使用X光測試的潛在優(yōu)勢潛在優(yōu)勢理由制造商類型減少在ICT和功能測試時失效板的數(shù)量，減少在ICT和功能測試時診斷和修理成本X光具有良好的工藝缺陷覆蓋，在ICT和功能測試之前使用X光，將篩選出工藝缺陷，結(jié)果減少在ICT和功能測試的失效、修理和診斷將從減少在ICT或功能測試的返工數(shù)量受益的任何制造商更少的現(xiàn)場失效X光測試抓住那些任何其它測試技術(shù)所不能可靠地抓住的缺陷，包括冷錫、腳跟的少錫和空洞，抓住這些經(jīng)?？蓽p少現(xiàn)場失效那些想減少現(xiàn)場失效的制造商，許多使用X光的已經(jīng)報告現(xiàn)場失效大大降低具有對所有板的高測試覆蓋，獨立于電子與視覺測試的可訪問性X光具有高覆蓋率，不要求可訪問性，電路板的密度越高，X光的系統(tǒng)性能越好那些需要靈活的測試策略來出來受局限訪問的板的任何制造商降低原型試驗成本，而增加測試覆蓋，潛在地改進(jìn)測試時間使用X光的測試開發(fā)可以很快和不要求夾具，測試覆蓋率高，與訪問性無關(guān)，使用X光來作現(xiàn)在用ICT的原型測試或者ICT成本高的原型測試可實現(xiàn)節(jié)約生產(chǎn)許多原型板的和現(xiàn)在ICT夾具與程序的成本高的制造商在原型板中減少給設(shè)計者的缺陷改進(jìn)原型階段測試的覆蓋率可得到較少缺陷的板送給設(shè)計者生產(chǎn)那些可能有缺陷板送給設(shè)計者的原型板制造商，通常，高混合的工廠到達(dá)市場更快的時間測試原型板更快和具有更高的覆蓋率可得到原型板的更快發(fā)貨，從而較快的市場時間那些使用ICT作原型測試的和可能為原型ICT夾具等數(shù)周的制造商更流暢的工藝流程減少到ICT和功能測試的缺陷可得到這些測試階段的較少瓶頸，從而使工藝流程更流暢那些ICT或功能測試是瓶頸的制造商，那些想保證流暢工藝流程不受過程問題影響的制造商減少過程中的工作(WIP)減少在ICT和功能測試的缺陷，使工藝流程流暢可幫助計劃和減少過程中板的總數(shù)那些可從減少其WIP或倉存成本的到經(jīng)濟(jì)價值的和那些有大量成本限制在ICT或功能測試的制造商改進(jìn)過程合格率來自圖象與測量的數(shù)據(jù)可用來改進(jìn)過程合格率那些想通過改進(jìn)合格率來降低成本的制造商以最高可靠性來發(fā)貨X光測試覆蓋率是對ICT和功能測試的補(bǔ)充，也可抓住其它測試技術(shù)不能可靠地抓住的缺陷有高度可靠性要求的制造商，包括電信、計算機(jī)、醫(yī)療、汽車和軍隊/航空X光系統(tǒng)的不同類型　　一個分類X光系統(tǒng)不同類型的簡單方法是分成手工(maual)與自動(automated)和透射(transmission)與截面(cross sectional)系統(tǒng)。透射系統(tǒng)對單面板是好的，但在出來雙面板時有問題。截面X光系統(tǒng)，本質(zhì)上為錫點產(chǎn)生一個醫(yī)療的X體軸斷層攝影掃描，適用于測試雙面或單面電路板，但比透射系統(tǒng)的成本更高。表二說明了不同X光系統(tǒng)的優(yōu)點和缺點。表二、X光系統(tǒng)不同類型的優(yōu)點與缺點自動手工截面成像優(yōu)點 對單面和雙面PCBA都好 最高測試覆蓋率 全自動，設(shè)計用于在線適用 測試決定不是主觀的 高產(chǎn)量 設(shè)計用于100%的電路板測試 相當(dāng)于ICT較低的原型測試 很高的可重復(fù)性和可靠性決定 測量數(shù)據(jù)對過程改進(jìn)和控制有用 缺點 最高成本 要求有技術(shù)的人員對系統(tǒng)編程 注：對一個典型的手工系統(tǒng)，使用者手工控制階段：移動板、旋轉(zhuǎn)板的角度和查找缺陷與問題優(yōu)點 對單面和雙面PCBA都好 成本中等 靈活性、使用簡單 缺點 慢 決定主觀，依靠使用者的技術(shù)與經(jīng)驗來解釋 決定通常不可重復(fù)性，由于是主觀的 只作板的點檢查(多數(shù)情況) 勞動強(qiáng)度大，特別如果檢查所有的板 透射優(yōu)點 對單面PCBA好 在單面板上最高測試覆蓋率 全自動，設(shè)計用于在線適用 高產(chǎn)量 相當(dāng)于ICT較低的原型測試 測試決定完全自動，不是主觀的 缺點 不能有效地處理雙面板 要求有技術(shù)的人員對系統(tǒng)編程 優(yōu)點 對單面PCBA好 X光系統(tǒng)中最低成本的 靈活性，使用簡單 缺點 不能有效處理雙面板 慢 決定主觀，取決于使用者的技術(shù)與經(jīng)驗來解釋 決定通常不可重復(fù)性，由于是主觀的 只作板的點檢查(多數(shù)情況) 勞動強(qiáng)度大，特別如果檢查所有的板 選擇X光系統(tǒng)　　不同的因素影響購買X光系統(tǒng)的決定。例子包括： 現(xiàn)在與未來在ICT和功能/系統(tǒng)測試的缺陷帕累托(pareto) 在ICT、功能測試和系統(tǒng)測試的合格率 在ICT、功能測試和系統(tǒng)測試的修理成本 在現(xiàn)在與未來技術(shù)上可訪問性問題 購買設(shè)備的意圖：實驗室研究、確認(rèn)焊接連接、重復(fù)地和可靠地抓住過程缺陷 預(yù)算 其它測試設(shè)備的成本與能力 現(xiàn)場失效率、失效pareto、失效成本 原型ICT成本 現(xiàn)在與未來板的產(chǎn)量和板的混合度 　　這些與其它因素是應(yīng)該考慮的，在決定X光測試是否有意義和有成本效益時，以及在決定購買什么類型的系統(tǒng)時。例如，決定潛在受益的關(guān)鍵之一是你的缺陷pareto。如果你的最大失效是由于壞的或損傷的元件，那么X光測試將對這個問題不起作用。另一方面，如果你的最大問題是失效表面貼裝連接器，那么X光測試可能很有優(yōu)勢，并為投資提供良好的回報?！　榱藳Q定一個X光系統(tǒng)是否有意義和經(jīng)濟(jì)上行得通，將你的特殊信息和情況與每一個型號的X光測試設(shè)備的能力和潛在優(yōu)勢結(jié)合起來。以下給出X光測試的成功用戶的例子：例子一：電信制造商　　特征：高混合度、低到中等產(chǎn)量的復(fù)雜板　　背景：該行業(yè)的一個強(qiáng)大趨勢是向著受局限的訪問性電路板。因此，訪問性是一個主要問題。高品質(zhì)與到達(dá)市場的時間也是該行業(yè)中很重要的。　　測試策略：對訪問受局限的板，使用100%的X光測試結(jié)合ICT?！　∈芤妫涸贗CT和功能測試的失效降低大約50%。對于100%X光測試的原型板，節(jié)省包括降低成本、更快速測試、更高品質(zhì)的板送達(dá)設(shè)計者手中和更高的測試覆蓋率。例子二：筆記本電腦制造商 　　特征：高產(chǎn)量、低混合度　　背景：筆記本電腦工業(yè)的特點是高產(chǎn)量、電路板沒有測試訪問性或者受局限。達(dá)到市場的時間是可獲利的關(guān)鍵。另外，該行業(yè)具有非常高的計算機(jī)每年失效率 大約35%。對工廠內(nèi)和現(xiàn)場失效的缺陷pareto進(jìn)行的仔細(xì)分析顯示，大部分的失效是工藝過程缺陷?！　y試策略：使用100%ICT結(jié)合100%X光測試　　受益：現(xiàn)場失效戲劇性地減低。另外，在ICT和功能測試發(fā)現(xiàn)的缺陷減少超過80%，結(jié)果在這些方面顯著節(jié)約，減少WIP和更少報廢板。例子三：小型合約制造商　　特征：高混合、高產(chǎn)量　　背景：準(zhǔn)時地以低成本發(fā)貨高質(zhì)量的板是該行業(yè)的關(guān)鍵成功因素。板經(jīng)常有局限性的或沒有ICT或視覺測試的訪問性?！　y試策略：使用100%X光測試　　受益：不管訪問性的問題如何，都可保證發(fā)貨非常高品質(zhì)的板給顧客。還有，如果有要求，可以更快地將產(chǎn)品發(fā)送給顧客。具有在ICT或功能測試準(zhǔn)備就緒之前將試產(chǎn)的板發(fā)送給顧客的能力。這些板在顧客現(xiàn)場的合格率從90%%的合格率。例子四：航空制造商　　特征：高混合、低產(chǎn)量　　背景：高品質(zhì)是該工業(yè)的最關(guān)鍵的方面，因為失效可能是不尋常的昂貴?！　y試策略：在現(xiàn)有的ICT、功能測試和視覺檢查的測試策略中增加X光測試?！　∈芤妫涸诎宓睦匣?burn in)階段，失效降低70%。顯著減少老化階段的返工。總結(jié)　　在PCBA制造的現(xiàn)時趨勢是更高密度和新型包裝技術(shù)，經(jīng)常造成視覺檢查和ICT的可訪問性減少。因此，一個測試策略必須有效地處理受局限訪問的板。X光測試提供高測試覆蓋率，不管測試的可訪問性。因此，越來越多的公司正使用ICT與X光測試結(jié)合的測試策略來處理受局限訪問的板。X光測試的其它重要能力是開發(fā)時間短、不要求夾具、和可靠地抓住其它測試方法經(jīng)常錯過和可能引起現(xiàn)場失效的缺陷的能力?！　榱藳Q定是否X光測試將使你的公司受益，理解X光測試設(shè)備的能力與潛在優(yōu)勢是重要的。將這個信息與你現(xiàn)在與將來的制造情況相結(jié)合。評估的一部分應(yīng)該包括分析X光測試設(shè)備的各種類型，包括手工、自動、透射和截面X光設(shè)備。 定義表面貼裝設(shè)備的性能 By Graig C. Ramsey 　　本文介紹，這些可靠性標(biāo)準(zhǔn)形成一個基礎(chǔ)，基于它，工業(yè)可以提出表面貼裝設(shè)備基本構(gòu)造的可靠性、可獲得性和可維護(hù)性。 　　自從八十年代SMT誕生以來，貼裝設(shè)備用戶一直想決定哪臺機(jī)器最適合其制作環(huán)境。最初，人們認(rèn)為，以最快的速度、最少的報廢貼裝元件的機(jī)器是最好的。　　自那時起，SMT工藝變得越來越要求高。元件尺寸已經(jīng)變得更小，貼裝位置變得更緊密。小型化的電子設(shè)備已經(jīng)加速了消費需求。貼裝設(shè)備現(xiàn)在必須甚至更快更準(zhǔn)確地貼裝元件，以保持經(jīng)濟(jì)上的競爭性?！　‖F(xiàn)在，貼裝設(shè)備供應(yīng)商選擇其自己的參數(shù)和方法來規(guī)定其機(jī)器的產(chǎn)出和貼裝能力。這使貼裝設(shè)備性能的比較困難。為了獲得可比較的數(shù)據(jù)，用戶被迫對相同條件下的各種機(jī)器進(jìn)行自己獨立的評估。這對用戶來說是費時的，對供應(yīng)商來說是耗費資金的?！　PC 541 附屬委員會，由SMT設(shè)備用戶和供應(yīng)商組成，正在發(fā)展IPC9850標(biāo)準(zhǔn)，它通過將描述貼裝機(jī)器能力的性能參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化來簡化評估過程。它結(jié)合了貼裝產(chǎn)出和貼裝品質(zhì)，因此速度與精度參數(shù)相互依賴。該標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了一致的、可證實的、性能參數(shù)測量的方法。最終結(jié)果將是一個共同的語言，運(yùn)行用戶和供應(yīng)商對設(shè)備性能更有意義的溝通。性能表(Performance Form)　　所建議的IPC9850標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定兩個報告表，用于分享數(shù)據(jù)。性能規(guī)格表反映過程能力和產(chǎn)出的數(shù)據(jù)?！　∵^程能力(Cpk, Process Capability)：只要表面貼裝設(shè)備已經(jīng)在市場上，制造商就要聲稱和保證已經(jīng)分別列出的X，Y和Θ有關(guān)貼裝精度水平。一臺機(jī)器的X，Y和Θ 誤差是單獨考慮的，而不是共同地。這個方法的缺點是，由于中等大小的X，Y和Θ 誤差相結(jié)合，而不是一個特定的X，Y和Θ，造成許多貼裝誤差大到足夠阻止形成一個充分的焊點。這個新標(biāo)準(zhǔn)使用了一個獨特的引腳到焊盤(leadtoland)覆蓋的測量?！　〔皇敲總€供應(yīng)商都有一個不同的規(guī)格界限和不同的σ水平。這些規(guī)格界限是可以直接一臺機(jī)與另一臺機(jī)比較的，因為所有規(guī)格界限都是以相同的Cpk水平公布的。　　產(chǎn)出(Throughput)：性能表也反映產(chǎn)出數(shù)據(jù)，它涉及傳送、制造和節(jié)拍時間的測量。傳送時間表示將板移動到工作站、夾緊板、釋放板和將板移動出工作站需要多長時間。制造時間表示裝配標(biāo)準(zhǔn)板所要求的時間