球狀引腳柵格陣列（BGA）是當今電子行業中最受關注的組件之一。應對供應鏈的短缺，可追溯性要求的增加，以及這些高價值零件的產量問題，可以采取一些檢測和創新策略來降低風險。
接下來的這些段落將列出各種預算的不同選項，這些選項可以根據您對技能提升的興趣，或者對生產線質量保證的自動化技術需求進行選擇。
您是否正在最大化AOI的測試？
第一種選擇是完全基于3D測量的AOI檢測設備。這類光測量平臺是首選，因為它們可以基于BGA共面分析和定位功能，易于進行回流焊后的質量檢查。這是一個膚淺的檢查，因為內部焊球沒有被檢查。然而，BGA的整體高度和水平度提供了對回流焊性能的第一次檢測，可以知道與具有合適公差的測試測量設置相比，BGA是否成功焊接。如果BGA未能達到為良好性能而設定的測試閾值，操作員認識到他們應該特別注意前方的下游檢查。此外，歷史生產數據可用于調整公差。隨著時間的推移，使用預測數據使其越來越準確。2D、自上而下或非測量 AOI 無法提供這樣的檢測水平。
光學 BGA 檢測設備
市場上有一些BGA檢測系統，包括來自瑞典公司Optilia的系統，該公司是BGA檢測領域的鼻祖。BGA檢測設備為希望提高檢查和審查BGA的能力但預算有限的工廠提供了一個極好的切入點。
最簡單的檢測設備是手持式光學顯微鏡。它可以使用各種鏡頭，具體取決于螺距和所需的放大倍率，以提供內部焊球行的圖像。
在商業規模上，下一個選擇是添加固定卡口，額外的照明，額外的鏡頭，可移動的X-Y桌面和Optipix軟件。這些新增功能使制造商能夠降低實現焊球良好目標所需的技能水平。
BGA檢測系統需要一些技能，并了解哪些參數可提供最佳圖像。但是，通過合適的照明和放大倍率，該系統可為多達 20 排焊球提供最高質量的 BGA 焊接性能主觀評估。添加Optipix軟件后，您將引入更多可量化的功能來捕獲和測量球的形狀和大小。該過程更適合小批量或批量檢測。系統的價格從5,000歐元到15,000歐元不等，具體取決于配置。
X 射線自動化檢測
X射線平臺應用可能會推遲一點，因為它們似乎意味著開源技術和昂貴的硬件成本。但許多公司并不知道，用于單面PCB檢測的合適X射線的成本低至7萬美元（65，000歐元），滿載系統的價格不到12萬美元（110，000歐元）。顯然，盡管光學設備的價格會上漲，但對技能水平的需求可以顯著降低而且自動化和吞吐量量潛力能夠提升。
簡單的單面PCBA檢測可以在90kV的功率下可靠地完成。但是，根據電路板設計，例如，如果它是雙面或單面的，或者如果應用具有金屬容器或屏蔽，則對更多X射線功率的要求可能會增加到110kV甚至130kV。
對于常見的三明治結構PCB板的雙面產品和BGA，傾斜角度和旋轉檢測可能是一個補充，以提高檢測能力。一旦選擇了合適的機器，其余的就是純粹的自動化過程。
如今，大多數X射線系統都配備了自動空隙計算軟件和算法，一旦創建了程序，就可以消除所需的技能。系統將根據IPC 3，2或1的空白百分比和最大空白標準通過或失敗產品。它還將創建自動報告，可以根據產品條形碼進行存儲，以實現有效的可追溯性。對于NPI和工藝開發，工程師可以使用相同的自動軟件來評估首次和工藝調整，以量化評估校正是否朝著正確的方向提高產量。
最新的 X 射線檢測系統可以是批量的，這對于小批量生產制造商或在線生產制造商來說可能非常有影響。顯然，與其他更基本的流程相比，批處理系統在提高吞吐量，提高可追溯性和降低對熟練檢查員的需求風險方面具有顯著的投資回報率。一個考慮因素是，對于任何批處理系統，操作員的成本都要考慮機器使用時誰需要在場。
那些尋求更多自動化的人可以考慮成本更高但具有更高長期產品盈利能力的在線X射線檢測系統。在線系統具有與批量版本相同的軟件容量，但具有其他顯著的吞吐量優勢，對于那些具有大批量生產或有雄心壯志接近未來熄燈工廠的人來說非常有用。當然，由于輸送系統所需的硬件增加，初始投資可以被認為是更大的。此外，上游和下游還需要處理，以支持自動X射線島，該島以足夠的容量分離NG / GD。但是，在操作員參與方面節省了大量成本。在設備運行期間，除了定期取下整個彈匣架外，動手操作工人的成本被移除，并且檢查的一致性大大降低。
總結
如前所述，在升級當前的BGA檢測流程，檢查和平衡時，需要考慮幾個選項。有些提供預測結果，有些提供具有資格所需的更多技能的受試者結果。黃金標準選項可自動執行整個任務，并直觀地提供輸出。了解特定BGA生產線的最佳選擇可能是一個雷區。
