BGA (Ball Grid Array)全稱：球狀引腳柵格陣列封裝技術(shù)，是一種高密度表面裝配封裝技術(shù)。采用BGA技術(shù)封裝的內(nèi)存，內(nèi)存在體積不變的情況下，內(nèi)存容量提高兩到三倍；還具備更好的散熱性能和電性能。這種封裝工藝越來越多運(yùn)用在主板控制芯片組中。
相比傳統(tǒng)針腳型貼裝，BGA封裝器件具有如下特點(diǎn)。
1.較其他技術(shù)相比可以極大地提高器件的I/O數(shù)，縮小封裝體尺寸，節(jié)省組裝的占位空間。這一點(diǎn)極大的成就了電子產(chǎn)品的趨勢(shì)
2.因其陣列焊球與基本接觸面大、短，更有助于散熱和縮短信號(hào)傳輸優(yōu)化了電路性能
3.BGA因焊球密集，所以比其他封裝技術(shù)牢固穩(wěn)定
4.封裝成品率高，生產(chǎn)環(huán)節(jié)成本壓力小
5.BGA工藝可以改善共面性問題

如今半導(dǎo)體的算力突飛猛進(jìn)，擴(kuò)展速度也早就不是按照翻一倍甚至幾倍的概念去迭代了。從90年代起這種封裝技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。任何工藝都一定會(huì)存在缺陷概率，BGA也一樣，耶穌打招呼也保不住他。而且BGA的檢測(cè)難度還略大于其他工藝，由于BGA焊點(diǎn)幾乎都被芯片蓋住了，焊接裝配后可視度差，只有外圍的少部分可以目視檢查，再往里只能想其他辦法了。
目前通過各種技術(shù)手段來看，檢測(cè)效果最準(zhǔn)確直觀并且能應(yīng)用于批量化生產(chǎn)環(huán)節(jié)檢測(cè)的可能還是X射線檢測(cè)最為合適。因?yàn)閄射線的強(qiáng)穿透性可以在不損壞產(chǎn)品的情況下照透檢材，穿透后的射線被平板探測(cè)器接收后通過成像系統(tǒng)生成檢測(cè)圖片。其他檢測(cè)手段很多都是破壞性的，而且效率不高，比較適用于第三方檢測(cè)或者工藝迭代改良的驗(yàn)證。此類檢測(cè)手段滿足不了檢測(cè)需求集中的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，畢竟不能像笑話里講的：小朋友買一盒火柴回家和大人說，火柴我全部劃過了，都是好的。所以，基于檢測(cè)的直觀準(zhǔn)確性、檢測(cè)的效率和保證產(chǎn)品使用性能這三個(gè)維度來看，目前BGA封裝的檢測(cè)重?fù)?dān)還得X射線檢測(cè)來扛。蘇州道青科技微焦點(diǎn)系列設(shè)備就專為電子行業(yè)無損檢測(cè)設(shè)計(jì)的，可以高效完成電子行業(yè)檢測(cè)任務(wù)。

BGA封裝的常見缺陷具有多樣性的特點(diǎn)，下面我們進(jìn)行逐一分析：

焊球連錫。連錫就是兩個(gè)或更多的焊球熔融后連成一體，這個(gè)缺陷會(huì)導(dǎo)致線路短路，所以危害很大。連錫的因素比較多，主要有：PCB回焊后未充分冷卻就取下、熱風(fēng)口太近，焊球熔融后溢出、錫膏放太多等。如果用X射線來檢查連錫缺陷還是比較容易的，這個(gè)缺陷在成像上體現(xiàn)的非常明顯。蘇州道青科技的X射線檢測(cè)設(shè)備和成像系統(tǒng)可以提供很好的圖像質(zhì)量。

如圖1所示，BGA焊球在X射線檢測(cè)成像中應(yīng)是有規(guī)則并且獨(dú)立的深色圓點(diǎn)，圖中三處紅圈中就是典型的連錫現(xiàn)象。


焊球丟失，這個(gè)缺陷一般是植球過程中遺漏或者是焊球流入其他地方，總之就是焊球不在自己的崗位上，消失不見了。這個(gè)缺陷會(huì)導(dǎo)致線路斷開。焊球丟失的情況在X射線檢測(cè)中也是非常容易發(fā)現(xiàn)的，具體表現(xiàn)就是本該存在的深色圓點(diǎn)不存在了。

焊球空洞，空洞是因?yàn)樵诤附踊亓鞯娜诨^程中，焊球中的氣體沒能排放出去造成的， 影響B(tài)GA焊球空洞形成的原因是復(fù)雜的，如焊膏、PCB焊盤表面處理的方式、回流氣氛、回流曲線設(shè)置、焊盤設(shè)計(jì)、微孔、盤中孔等。焊球空洞會(huì)影響焊點(diǎn)的機(jī)械特性，比如焊點(diǎn)的強(qiáng)度變差、延展性和疲勞壽命降低；同時(shí)也會(huì)造成局部溫度異常，降低焊點(diǎn)的可靠性。這個(gè)很容易理解，畢竟他比別的焊球多了個(gè)氣泡，那自然就沒有別的球純潔了。焊球空洞在X射線檢測(cè)中也是比較容易識(shí)別的，具體特征是深色圓點(diǎn)內(nèi)出現(xiàn)小塊淺色區(qū)域。深色圓點(diǎn)就是焊球，淺色區(qū)域就是氣泡，并且兩者色差對(duì)比度很高。

上圖紅框中的就是焊球氣泡的檢測(cè)結(jié)果

虛焊。虛焊其實(shí)是很多人最討厭的一個(gè)故障，因?yàn)樗麜?huì)導(dǎo)致電路時(shí)好時(shí)壞，一個(gè)電子產(chǎn)品的焊點(diǎn)多如牛毛。虛焊形成原因主要有：焊球或焊盤表面異常，影響焊料的附著、存在裂紋，更多存在于焊材和基板接合位置、冷焊導(dǎo)致的焊點(diǎn)可靠性差等。虛焊的檢測(cè)難度會(huì)比氣泡、連錫大一些，因?yàn)樘摵竿秦灤┐嬖谟谝粋€(gè)平面的，如果X射線是垂直角度穿透焊球的話很可能會(huì)看不出缺陷，但換個(gè)角度可能觀察到蛛絲馬跡，這種方法屬于二維的X射線檢測(cè)。三維射線檢測(cè)其他更容易識(shí)別虛焊，但三維的運(yùn)行時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于二維檢測(cè)設(shè)備，所以可以考慮采用兩種設(shè)備相結(jié)合使用，二維做初步篩查以滿足生產(chǎn)效率，異常檢材交給三維設(shè)備做詳細(xì)檢測(cè)。
枕頭效應(yīng)（HIP）
枕頭效應(yīng)是在SMT焊接階段焊球與錫膏未充分融合成功，焊球與PCB焊盤上的焊料雖然有接觸但存在明顯的界線，原本應(yīng)該是一塊整體但最后實(shí)際是兩坨結(jié)合的形態(tài)，這種情況可能短期不影響電路聯(lián)通，但時(shí)間久了可能會(huì)分裂。枕頭效應(yīng)潛在的因素有以下幾方面：1.貼裝位置有偏移，使焊球和錫膏接觸不充分；2.PCB或元件高溫產(chǎn)生形變后導(dǎo)致錫球和錫膏接觸不充分；3.開孔面積小或者印刷參數(shù)設(shè)置問題導(dǎo)致錫膏在焊盤上分布不均；4.助焊劑沸點(diǎn)低，回流時(shí)消耗過快。
枕頭效應(yīng)的檢測(cè)也要比連錫和氣泡難些，如果采用二維X射線多角度拍照還是可以發(fā)現(xiàn)部分缺陷檢材的，其具體特征是焊球的形狀不再是規(guī)則的，和邊上其他焊球一比較會(huì)顯得突兀，往往邊緣會(huì)突出一塊，但沒有連錫那有突出到別的焊球身上。但如果射線照射角度上（可以理解為俯視圖視角）枕頭不存在較明顯位移的話可能就需要三維檢測(cè)設(shè)備介入了