米国の多くの電子機器製造工場を訪問し、意見交換を行った結果、多孔度を正確に測定する能力に不満を抱いているという声を多く耳にしました。高密度両面基板では、ピッチがより微細化され、部品やアセンブリが複雑化しているため、欠陥を検出できないと彼らは述べています。マイクロチップの小型化が進む一方で、当社が取引している多くのメーカーは依然として非常に大型のプリント基板を製造しています。製品の性能向上を目指して最適化が進むにつれ、多くのEMSプロバイダーは、製品の画像が不明瞭で低品質な旧式の機器しか利用できなくなっています。そのため、製品は監査に合格せず、医療機器、通信機器、航空宇宙機器、自動車機器などの重要な最終製品に製品を組み込むエンドユーザーにとって不向きなものとなっています。製品の品質を検証できなければ、大小を問わず電子機器製造企業は性能の低い製品を生産するリスクにさらされます。

電子機器には、「隠れた」または「底面終端」のはんだ接合部を持つ部品がいくつか存在する。BGA（ボールグリッドアレイ）、LGA（ランドグリッドアレイ）、QFN（クワッドフラットノーリード）、IGBT（絶縁ゲート）のはんだ接合部などである。バイポーラ トランジスタ）。形状が異なっていても、はんだボイドや、はんだ付け不良、枕に頭が入った状態、オープン、ショートなどの問題が発生しやすい。

抵抗器、コンデンサ、QFP（クワッドフラットパッケージ）などのSMT部品の場合、AOI（自動光学検査）で半田接合部を検査できます。しかし、半田接合部が部品と基板の間に直接存在し、厚さがわずか数ミクロンしかない「隠れた」部品の場合、これは不可能です。これらの半田接合部が基板裏面の他のパッドと重なっている場合、画像が遮られてしまい、読み取り者が半田接合部を明確に解釈できなくなります。

図1：LGAパッド（画像中央下部の大きな長方形部分）

このような市場ニーズに応えるため、従来よりも重要な界面における空隙率をより正確に測定するために連携して機能する、改良された手法と分析ツールを以下にいくつか紹介します。

まず、コンピュータ断層撮影（CL）は、部品の単一層または複数層の仮想断面を効果的に提供するX線技術であり、通常は基板と部品の界面において行われます。CT（コンピュータ断層撮影）と比較すると、CLではビーム照射軸と同じ軸を中心に対象物を回転させることでデータを収集できます。これにより、X線源をPCBに非常に近づけることができます。PCBのサイズによっては、CTで同じ対象物をスキャンする場合よりもはるかに高い解像度で小さな領域を拡大することができ、PCBから対象物を切断する必要もありません。この柔軟性により、検査が必要な部分に合わせて適切な解像度にズームインまたはズームアウトすることができます。

得られたボリュームは、個々のスライス、セクション、またはボリューム全体として分析できます。この画像では背景ノイズが低減されているため、スライスを迅速かつ正確に分析できます。

図2：LGAはんだ界面

当社のソフトウェア支援型ボイド検査ソフトウェアであるProInsight Void Inspect CLは、 Dragonflyを搭載し、パッドのCAD推定位置だけでなく、はんだ接合部の実際の断面における測定領域を定義するプロセスをユーザーに案内します。その後、しきい値を調整してボイドを定義できます。このプロセスは、1つまたは複数の画像で設定されると、自動的に呼び出せるプロセスとして保存できます。定義されたプロセスは自動的に実行され、データは合格ピンと不合格ピンについて確認できます。また、データをエクスポートして、プロセスエンジニアリングチームが品質システムでより詳細にレビューすることも可能です。

図3a：自動パッド検出

→ 図3b：自動ボイド検出

→ 図3c：合否判定基準付き無効率一覧

これらのLGAピンやその他のはんだ接合部については、高品質のX線画像とこれらの検査アルゴリズムを組み合わせることで、極めて再現性が高く正確なボイド測定結果が得られることが検証されています。

私たちは、パートナーシップによって開発されるこれらの高度な検査ツールの今後の学習と共有を楽しみにしています。 Comet イクロンとDragonfly どちらもComet グループ。ProInsights Void Inspect CL に関する詳細情報については、こちらのリンクをご覧ください。