ボール グリッド アレイ (BGA):合格基準と検査技術

2020 年 11 月 11 日

ボール グリッド アレイ (BGA) は、ピン グリッド アレイ (PGA) PCB パッケージ技術から進歩しました。この技術には、表面実装技術 (SMT) を使用して電子基板上に特定の方法で小さなボールを配置することが含まれます。この技術は、急速にデュアル インラインおよびフラット パッケージ技術に取って代わりつつあります。現在の PCB パッケージングでは標準的な要素になっていますが、他の技術のように広く受け入れられているわけではありません。合格基準を満たすためには、ボール グリッド パッケージの評価が不可欠です。この投稿では、ボール グリッド アレイの課題の受け入れ基準と、それを検査するためのいくつかの手法について説明します。

ボール グリッド アレイの合格基準

ボール グリッド PCB の組み立てまたはパッケージング技術は複雑なパッケージング技術の 1 つであり、従来の検査方法では十分ではありません。したがって、PCB メーカーはより高い不良率に直面しています。 BGA デバイスの成功率を高めるために定義された産業文書はありませんが、次の承認基準が役に立ちます。

さらに、これらのタイプの PCB は、最小限の欠陥が見つかった場合に受け入れられます。これらの PCB は、多くの場合、次の欠陥について検査されます。

• はんだリフロー プロファイルは、適切な熱管理で実行する必要があります。 BGA には、多数の金属ボールが配置される高密度領域が含まれる可能性があるため、そのような場所には重要な熱管理が必要です。はんだリフロー トレースは、受け入れのために検査されます。

• はんだ接合部の内部ボイドは、ボールの直径の 20% を超えてはなりません。

• ずれ

• 金属球がありません

• 濡れていないパッド

• 部分的なリフロー

ボール グリッド アレイ検査のさまざまな方法

BGA 評価では、光学検査、機械検査、顕微鏡検査の 3 種類の検査が対象となります。

• 光学検査:

  光学検査には、回路基板の目視検査が含まれます。このタイプの PCB 評価には人間の肉眼による目視検査では不十分であるため、内視鏡による光学検査が行われます。

• 機械検査:

  これらの PCB の機械的検査は破壊的な方法です。外力、振動、衝撃、電気的変動を受けるため。したがって、これらのボール グリッド PCB は、衝撃試験、スクラップ試験などによって試験されます。

• 顕微鏡による評価:

  顕微鏡検査は、10 ミクロン未満のボイドまたは欠陥を対​​象としています。検査には、以下の顕微鏡評価技術の 1 つまたは複数が使用されます。

  • X 線ラミノグラフィー:

    X 線ラミノグラフィーは、平面に対して一般的に使用される技術です。これらの PCB では金属ボール間のギャップが無視できるため、この技術は基板表面の下層の均一性をテストするために使用されます。基板の表面状態を結論付けるために、基板のさまざまな角度から CCD カメラの放射線画像がキャプチャされます。

  • 標準放射 X 線:

    潜在的な微小欠陥をテストするために、標準の透過 X 線テストが PCB で実行されます。一般に、マイクロボイドや位置ずれなどの欠陥は、この手法を使用して検査されます。また、放射性 X 線検査を使用して、ボールの真円度、同心度、ピッチなどをテストできます。

  • 音響マイクロイメージング:

    音響マイクロ イメージングは​​、ボール グリッド PCB の顕微鏡検査に使用される非破壊検査方法です。表面にクラック、ボイド、デラミネーションがないかどうかを確認するために使用されます。

ボール グリッド アレイが適切に機能するようにするには、Creative Hi-Tech などの経験豊富な PCB 製造サービスから調達することが重要です。彼らは PCB 製造で 20 年の経験があり、BGA の組み立て、再加工、修理のプロセスをお手伝いします。

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