ボールグリッドアレイ（BGA）の主要受入基準と高度検査技術

ボールグリッドアレイ（BGA）は、ピングリッドアレイ（PGA）PCBパッケージング技術から進化しました。この技術は、表面実装技術（SMT）を使用して電子基板上に小さなボールを特定の方法で配置することを含みます。この技術は、デュアルインラインとフラットパッケージング技術を急速に置き換えています。現代PCBパッケージングの標準要素となっていますが、他の技術ほど広く受け入れられているわけではありません。受入基準を満たすためには、ボールグリッドパッケージングの評価が不可欠です。本記事では、ボールグリッドアレイの受入基準、課題、および検査のためのいくつかの技術について議論します。

ボールグリッドアレイの受入基準

ボールグリッドPCB実装/パッケージング技術は複雑なパッケージング技術の一つであり、従来の検査方法では不十分です。したがって、PCBメーカーはより高い不合格率に直面しています。BGAデバイスの成功率を高めるための明確な産業文書が不足していますが、以下の受入基準が役立ちます。

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は以下の欠陥についてよく検査されます：

• はんだリフロープロファイルは適切な熱管理で実施される必要があります。BGAは多数の金属ボールが配置される高密度領域を含む可能性があるため、このような場所ではクリティカルな熱管理が必要です。はんだリフロートレースが受入のために検査されます。

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

• ミスアラインメント

• 金属ボールの欠落

• 非濡れパッド

• 部分的リフロー

ボールグリッドアレイ検査の様々な方法

BGA評価では、光学、機械、顕微鏡検査の3タイプがカバーされます。

• 光学検査：

  光学検査は基板の目視テストを含みます。肉眼での目視検査ではこのタイプのPCB評価に不十分なため、内視鏡下での光学検査が実施されます。

• 機械検査：

  これらのPCBの機械検査は破壊的手法です。外力、振動、衝撃、電気変動にさらされるため、これらのボールグリッドPCBは衝撃試験、スクレイプテストなどでテストされます。

• 顕微鏡評価：

  顕微鏡検査は10ミクロン未満のボイドや欠陥を対象とします。以下の顕微鏡評価技術の一つ以上が検査に使用されます：

  • X線ラミノグラフィ：

    X線ラミノグラフィは平坦な表面で一般的に利用される技術です。これらのPCBでは金属ボール間のギャップが無視できるほど小さいため、基板表面の層下均一性をテストするためにこの技術が使用されます。基板の様々な角度からCCDカメラ放射線画像を取得し、基板表面状態を結論付けます。

  • 標準透過X線：

    標準透過X線テストは、潜在的な微小欠陥をテストするためにPCBで実施されます。一般的に、マイクロボイド、ミスアラインメントなどの欠陥がこの技術で検査されます。また、ボール円度、同心度、ピッチなども透過X線検査でテスト可能です。

  • 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法です。表面のクラック、ボイド、剥離の有無をチェックするために使用されます。

ボールグリッドアレイの適切な機能を確保するには、Creative Hi-Techのような経験豊富なPCB製造サービスから調達することが重要です。同社はPCB製造で20年の経験を持ち、BGA実装とリワーク・修理プロセスでサポートできます。

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