Problemstellung beim BGA inspizieren
Normalerweise werde BGA Bauteile schon mit fertigen Lotkugel- Anschlüssen auf der Leiterplatte platziert. Im Lötofen wird der BGA dann vollständig durchgewärmt und so gelangt die Wärmeenergie an die Lötstelle. Weil die Anschlüsse aber nun unter dem Bauteil liegen, kann man die Qualität der Lötstellen nicht sehen. Welche Möglichkeiten hat man also, um die Qualität der Fertigung zu beurteilen und eventuell vorhandene Fehler zu finden?
HIER ist ein Artikel über manuelle optische Inspektion.
Möglichkeit 1 >>>AOI (Optische vermessung) PDF Download
Das AOI System erstellt mit Hilfe verschiedener Lichttechniken ein 3D Model der Leiterplatte und des BGA. Mit diesem Messverfahren kann man das Absenken des BGA beim verlöten und auch eventuell vorhandene Verkippungen messen. Das sind also die Merkmale, die nach dem Lötvorgang von aussen erkennbar sind. Das AOI erkennt die Merkmale automatisiert und gibt Rückmeldungen an die SMD Fertigungslinie, bzw. an den Maschinenbediener.
Diese Methode ist die zur Zeit am weitesten verbreitete. Der Grund dafür liegt darin, dass die meisten Hersteller das AOI System eh schon im Einsatz haben um eine IPC gerechte Fertigung gewährleisten zu können.
Möglichkeit 2 >>> AXI (Röntgensysteme) PDF download
Mit diesen oben genannten Methoden hat man nur einen Rückschluss auf den Prozess, aber kein Indiz dafür, was unter der Baugruppe passiert. Das AXI System (Inspektion mit Röntgenstrahlung) hingegen durchleuchtet das BGA und kann somit sehr detaillierte Informationen über die Lötstellen unter dem BGA ausfindig machen. Der Operator erhält eine Reale 3D Konstruktion des Bauteiles und kann sich durch das Bauteil hindurch- zoomen. So sind auch kleinste Lötfehler, Einschlüsse und defekte genau erkennbar. Diese Methode erlaubt auch einen hohen Grad an Automatisation.
Im Gegensatz zum AOI haben Sie hier also nicht nur Informationen über die von aussen Sichtbaren Indikatoren, sondern erhalten auch tatsächliche Bilder von sonst verdeckten Stellen.
Möglichkeit 3 >>> Manuelle BGA Videokamera (PDF Download)
Mit dieser Methode erhält man zuverlässige Informationen von dem Zustand der sonst verdeckten Stellen unter dem BGA. Es wird im Prinzip mit einem Endoskop gearbeitet, welches in Verbindung mit einer entsprechenden Vergrößerung Echtzeit- Bilder liefert.
Dies ist eine kostengünstige Möglichkeit, um einzelne Stichproben aus der Fertigung zu entnehmen und zu untersuchen. Aber auch nach einem Rework- Prozess kann diese Methode wertvolle Informationen über die ausgeführten Arbeiten liefern.
Diese Methode hat aber auch einige Nachteile. Zum einen ist die Möglichkeit der Automatisierung nur sehr gering, weil jede Baugruppe manuell inspiziert werden muss. Zum anderen müssen die Balls unter dem BGA in einer Reihe angeordnet sein, da man sonst nicht in die Reihen zwischen den Lotkugeln hineinschauen kann.
Ebenso ist zu beachten, dass man einen seitlichen Abstand am BGA haben muss, damit der Kamerakopf bis an den BGA Rand gebracht werden kann.
Hier gibt es 3 Geräte die wir anbieten können:
- Manuell mit einer Kamera in der Hand
- Tischaufbau mit variablen Aufbau
- Tischaufbau mit fixen Aufbau
Dieses Produkt ist die so genannte FLEXIA Serie von Optilia. Am Ende des Endoskopes kann man dutzende verschiedene Ausätze anbringen. z.B. Linsen, vergrößerungen, Filter, Beleuchtungen. Aber eben auch den besagten BGA- Aufsatz. Die Vorteile des Optilia Produktes sind also die flexible Lösung und der verhältnissmässig günstige Anschaffungspreis gegenüber Marktbegleitern. Unsere Tests haben auch gezeigt, das die Bildqualität bei Optilia besser ist, als z.B. bei dem Ersascope.
