• Эндоскоп Ersa ErsaScope 1 Original (0VSSC070)

Ersascope и качество пайки

Контроль качества пайки BGA

Глобальная тенденция перехода к BGA — поверхностно-монтируемым корпусам с матричным расположением плавких выводов, — ощущается повсеместно. Между тем, узким местом на пути массового использования BGA остается выходной контроль качества пайки, ибо выводы BGA расположены в недоступной для визуального наблюдения зоне, и сделать заключение о качестве пайки не так просто. Анализ рентгеновских снимков, производимых в проекции корпуса BGA на печатную плату, позволяет выявлять широкий спектр типовых дефектов, могущих образоваться в ходе пайки, как то: межвыводные перемычки, смещения, пустоты. Вместе с тем, рентген неэффективен для обнаружения «холодных паек», микротрещин между выводами BGA и контактными площадками, избыточных остатков флюса под корпусом BGA. И еще: поскольку силами поверхностного натяжения уже на начальной фазе пайки сферические выводы PBGA самоцентрируются по контактным площадкам, то вериткальная рентгеновская проекция «холодной пайки» может выглядеть безукоризненно. При всех достоинствах рентгеновского оборудования (в том числе новейшего, с угловым обзором) оно слишком дорого, чтобы стать "всенародным" инструментом контроля качества пайки BGA.

К методам неразрушающего контроля изделий с BGA традиционно относится и функциональное тестирование. К сожалению, функциональный тест «холодной пайки» может выполняться с тем же успешным результатом, что и для надежного паяного соединения: ведь электрический контакт выводов BGA с проводниками на печатной плате имеет место в обоих случаях, хотя в первом случае он и недолговечен. Таким образом, основываясь на результатах даже двух типов неразрушающих тестов — функционального и рентгеновского, не всегда можно сделать однозначный вывод о качестве пайки в смысле ее надежности (долговременной прочности).

Вывод: эффективным дополнением методов неразрушающего контроля пайки BGA является визуальная (оптическая) инспекция. В 1999 году фирма ERSA впервые в истории разработала систему контроля, обеспечивающую возможность визуальной инспекции паяных выводов под корпусом компонента. Система ERSASCOPE значительно дешевле рентгеновских средств контроля, безопасна, компактна и проста в использовании. ERSASCOPE может помочь там, где рентгеновский контроль недостаточно эффективен или слишком дорог.

Визуальная оценка качества паяного соединения

  • количество припоя в зоне паяного соединения;
  • форма галтели/мениска (соответствие технологическим стандартам);
  • состояние поверхности выводов (текстура, однородность, гладкость, цвет, блеск);
  • аномалии (например, остатки флюса).

Все признаки важны для контроля качества пайки, но именно состояние поверхности выводов дает наибольшую информацию о механической прочности соединения, ибо помогает сделать заключение об условиях формирования интерметаллического диффузионного слоя в процессе пайки. Визуально различимы:

  • неоднородная или пористая поверхность выводов, царапины;
  • деформация формы (асимметричность, впадины и выпуклости, искривления);
  • микротрещины;
  • изменения цвета;
  • микрокапли и брызги припоя;
  • остатки флюса;
  • посторонние включения (шлак/окалина).

Идея ERSASCOPE проста: заглянув под корпус BGA, проконтролировать правильность формы выводов, копланарность и отсутствие перемычек. У выводов, ближайших к граням корпуса BGA, следует рассмотреть поверхность. Удается проанализировать и мениски, если при пайке была использована паяльная паста (это касается прежде всего керамических BGA). На данной идее с мощным техническим воплощением и базируется система ERSASCOPE

Как устроен ERSASCOPE

Система ERSASCOPE включает аппаратную часть (фото ниже) и измерительно-аналитическое программное обеспечение ImageDoc (версии BASIC или EXPERT) с базой данных для классификации дефектов пайки. Изделие (печатную плату) располагают на микрометрическом столике так, что перемещаемые элементы оптической системы с высоким разрешением «охватывают» корпус BGA. С одной стороны корпуса располагается мощный миниатюрный источник света с волоконной оптикой, с противоположной стороны - головка оптического приемника с мощной подсветкой и регулируемым фокусным расстоянием.

Рабочее положение оптических элементов вокруг BGA

Следует отметить, что оптическая инспекция качества пайки может быть применена не только в отношении корпусов BGA и им подобных, но также для корпусов PLCC с J-образными выводами и QFP с внутренней (!) стороны через просвет между корпусом и линейкой выводов.







ERSASCOPE 2 plus

Микроэндоскоп с CCD видеокамерой 1,3 Мпк (1280x1024). Сменные оптические головки для BGA, FlipChip и прямого наблюдения. Раздельно регулируемые прямая и встречная подсветка. Дополнительный гибкий световод для направленной подсветки с регулируемой интенсивностью и "световой кистью". Микрометрический столик с линейным перемещением и вращением. Cупермощный металлогалогеновый источник света. Сопряжение видеокамеры с компьютером через USB. Архив с описаниями дефектов пайки в комплекте измерительно-аналитического программного обеспечения ImageDoc.

Сменные оптические головки ERSASCOPE 2 plus


Микроэндоскоп для BGA 

с высотой зазора от 300 мкм

Микроэндоскоп для FlipChip 

с зазором от 15 мкм, а также 
для особо плотного монтажа

Микроскоп прямого наблюдения

с тремя пучками подсветки 


Программное обеспечение в версии BASIC прилагается бесплатно к аппаратной части ERSASCOPE 2plus, а версия EXP c базой данных по дефектам пайки и аналитикой продается всего за 880 евро (лицензия с интернет-активацией) с бесплатным trial-периодом 2 недели после активации BASIC. Дистрибутив обеих версий размещен на одном и том же диске. Программное обеспечение в версии BASIC прилагается бесплатно к аппаратной части ERSASCOPE 2plus, Версия EXP c базой данных по дефектам пайки и аналитикой приобретается отдельно (цена есть в прайс-листе, лицензия с интернет-активацией), с бесплатным trial-периодом 2 недели после активации BASIC. Дистрибутив обеих версий размещен на одном и том же диске.

Технические характеристики стенда для ErsaScope 1 Original

Габаритные размеры, мм500 x 520 x 400
Вес5,0 кг
Антистатическое исполнениеда
Опоралитая алюминиевая
Регулировка по оси Zда
Камеравстроенная, подключаемая по USB 2.0 (USB-A / мини-USB)
Держатель для оптики ErsaScopeда
Подключение освещения:- разъём LEMO для оптоволоконных световых щеток
- разъём 15 мм для источника света
- удлинитель для оптоволоконных световых щеток 1000 мм

Технические характеристики микроэндоскопа ErsaScope 1

Длина174 мм
Вес140 г
Функцияоптическая система эндоскопа
Корпуснержавеющая сталь
Оптикавстроенная
Освещениенаправленное, встроенное, по оптоволоконным щеткам, с плавной регулировкой
Характеристики подсветкиавтоматически включается, регулируется по высоте, поворот на 90°
Фокусировкапри помощи колеса
Подключение освещения:- разъём LEMO для оптоволоконных световых щеток
- оптический разъем M12x1 (разъем C-mount с помощью ТВ-адаптера)

Технические характеристики встроенной 90° BGA оптики

Корпуснержавеющая сталь
Оптикавстроенная
Освещениестерео, с помощью оптоволоконных щеток
Поворотная призмаусиленная, 90°
Применениеосмотр скрытых паяльных соединений (BGA, PLCC, QFP и т.д.) размерами 100-1500 мкм
Увеличениедо 400x
Вывод изображения20" TFT-монитор с разрешением 1600x1200 пикселей
Площадь обзора, мм1,5 х 5,0
Угол обзора22°

Технические характеристики инспекционной камеры

КамераПремиум CCD цветная, с цифровой передачей изображения
Разрешение752 х 480 пикселей (0,36 Мп, WVGA, 16:9, сенсор 1/3")
Подключениеразъем C-mount для крепления объектива, USB 2.0
Энергоснабжениечерез USB 2.0

Технические характеристики источника освещения

Источник освещенияLED, максимальной мощности, цветовая температура 5800 К
Яркость с оптическим волокном 5 мм (длина 1000 мм)470 Лм
Яркость с оптическим волокном 8 мм (длина 1000 мм)640 Лм
Время работы при яркости 70 %30000 ч
Потребляемая мощность65 Вт
Энергоснабжение24 В / 5420 мА
Проверка соответствияCE
Вес2,1 кг
Антистатическое исполнениеда
Габаритные размеры, мм170 x 196 x 98
Подключение:- разъём 15 мм
- ESD втулка, DC втулка
- USB 2.0 для удаленного управления
- разъем джек 2,5 мм для управления педалью

Технические характеристики инспекционного стола

Описание:- XY-стол с точной регулировкой и 4 дополнительными опорными болтами
- с возможностью вращения, установлен на шарикоподшипниках
- материал - алюминий
Диапазон перемещения80 мм вдоль каждой оси
Вес4,5 кг
Антистатическое исполнениеда
Габаритные размерыдиаметр 320 мм, высота 70 мм

Сопутствующие товары

  • Лицензия ImageDoc v3 EXP Ersa 0VSID300L
  • Объектив MACROZOOM Ersa 0VSMZ100
  • Держатель для камеры CMOS с объективом MACROZOOM Ersa 0VSMZ300H
  • Держатель для камеры CCD с объективом MACROZOOM Ersa 0VSMZ200H
  • Световая линза для объектива MACROZOOM Ersa 0VSFR100
  • Комплект для осмотра крупных объектов Ersa 0VSUP6XL
  • Регулятор освещенности для волоконного источника света Ersa 0VSLR200
  • Удлинитель 200 мм для волоконного источника света Ersa 0VSLLVL200
  • Рассеиватель для волоконного источника света Ersa 0VSLF200
  • Кисть для волоконного источника света Ersa 0VSLF300
  • Алюминиевый кейс Ersa 3VP00640
  • Вращающийся XY-стол Ersa 0VSXY100
  • Эталонная шкала ErsaScope Ersa 0VSRM100
  • Комплект оптики для модернизации системы ErsaScope 1 до ErsaScope 2 Ersa 0VSSC600VK

Технические характеристики встроенной 90° BGA оптики
Вывод изображения 20"" TFT-монитор с разрешением 1600x1200 пикселей
Корпус нержавеющая сталь
Оптика встроенная
Освещение стерео, с помощью оптоволоконных щеток
Площадь обзора, мм 1,5 х 5,0
Поворотная призма усиленная, 90°
Применение осмотр скрытых паяльных соединений (BGA, PLCC, QFP и т.д.) размерами 100-1500 мкм
Увеличение до 400x
Угол обзора 22°
Технические характеристики инспекционного стола
Антистатическое исполнение да
Вес 4,5 кг
Габаритные размеры диаметр 320 мм, высота 70 мм
Диапазон перемещения 80 мм вдоль каждой оси
Описание - XY-стол с точной регулировкой и 4 дополнительными опорными болтами
Технические характеристики инспекционной камеры
Камера Премиум CCD цветная, с цифровой передачей изображения
Подключение разъем C-mount для крепления объектива, USB 2.0
Разрешение 752 х 480 пикселей (0,36 Мп, WVGA, 16:9, сенсор 1/3"")
Энергоснабжение через USB 2.0
Технические характеристики источника освещения
Антистатическое исполнение да
Вес 2,1 кг
Время работы при яркости 70 % 30000 ч
Габаритные размеры, мм 170 x 196 x 98
Источник освещения LED, максимальной мощности, цветовая температура 5800 К
Подключение - разъём 15 мм
Потребляемая мощность 65 Вт
Проверка соответствия CE
Энергоснабжение 24 В / 5420 мА
Яркость с оптическим волокном 5 мм (длина 1000 мм) 470 Лм
Яркость с оптическим волокном 8 мм (длина 1000 мм) 640 Лм
Технические характеристики микроэндоскопа ErsaScope 1
Вес 140 г
Длина 174 мм
Корпус нержавеющая сталь
Оптика встроенная
Освещение направленное, встроенное, по оптоволоконным щеткам, с плавной регулировкой
Подключение освещения - разъём LEMO для оптоволоконных световых щеток
Фокусировка при помощи колеса
Функция оптическая система эндоскопа
Характеристики подсветки автоматически включается, регулируется по высоте, поворот на 90°
Технические характеристики стенда для ErsaScope 1 Original
Антистатическое исполнение да
Вес 5,0 кг
Габаритные размеры, мм 500 x 520 x 400
Держатель для оптики ErsaScope да
Камера встроенная, подключаемая по USB 2.0 (USB-A / мини-USB)
Опора литая алюминиевая
Подключение освещения - разъём LEMO для оптоволоконных световых щеток
Производитель Ersa
Производство Германия
Регулировка по оси Z да

Эндоскоп Ersa ErsaScope 1 Original (0VSSC070)

  • Производитель: Ersa
  • Модель: 0VSSC070
  • Наличие: По запросу
  • 542 470 руб.


Рекомендуемые товары

Система ERSASCOPE-2plus

Система ERSASCOPE-2plus

ErsaScope 2 - комплексное решение для контроля BGA, CSP, Flip Chip, THT и других скрытых паяных соед..

По запросу

В наличии: по запросу

Видеомикроскоп Ersa Mobile Scope Kit 1 (0VSSC060VK1)

Видеомикроскоп Ersa Mobile Scope Kit 1 (0VSSC060VK1)

Ersa Mobile Scope - компактный, удобный и портативный видеомикроскоп, созданный для мобильной провер..

По запросу

В наличии: по запросу

Видеомикроскоп Ersa Mobile Scope Kit 2 (0VSSC060VK2)

Видеомикроскоп Ersa Mobile Scope Kit 2 (0VSSC060VK2)

Ersa Mobile Scope - компактный, удобный и портативный видеомикроскоп, созданный для мобильной провер..

По запросу

В наличии: по запросу