【X線透視・CT検査装置】BGAはんだクラック解析事例

X線透視・CT検査装置によるBGAはんだクラック解析事例をご紹介します。

電気的にオープンとなった基板のBGA接続部をX線透視で観察したところ、
BGAの接続部にクラックが発生している様子が確認されました。

また、X線透視観察にて確認されたはんだ接続部のクラックについて、
斜めCTで観察してみました。

斜めCTでは平面的な情報は綺麗に取れますが、はんだボールやボイドのような
球形は斜めCT特有の要因により、上下方向に延びたような形状になります。

はんだ接合界面に発生しているクラック情報を断面的に得ることは困難ですが、
基板を非破壊で観察できるというメリットがあります。

【解析事例】
■X線透視観察
■斜めCT観察
■直交CT観察
■断面観察

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

実装前のトグルスイッチ部品において、操作レバーが切り換わらない
不具合品が見つかりました。

X線で透視観察を行った結果、内部の金属板がズレている様子が
観察され、不具合の原因が判明しました。

当事例では、本来、金属板は中央の端子を軸にシーソーのように動き
回路を切り替える役目をするが、不具合品では金属板がズレているため、
レバーが反対側に切り換わらず、回路の切り替えができなくなっていました。

CT観察では3D像の他、X、Y、Z方向の任意のスライス断面像が得られます。

【観察事例】
■対象：トグルスイッチ
■観察方法：X線透視観察、直交CT観察
■不具合の原因：内部の金属板のズレ

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ACアダプターのX線観察による不良解析事例をご紹介します。

出力が安定しないACアダプターをX線観察装置（YXLON社製Cheetah EVO）
により観察したところ、断線部位が発見されました。

透視観察で、内部の部品や実装はんだ部に異常は確認されませんでしたが、
配線の付け根に断線が疑われる個所が確認できました。

非破壊で行えるX線観察は初期観察に有効です。

【不良解析事例】
■対象：ACアダプター
■使用装置：X線観察装置（YXLON社製Cheetah EVO）
■断線部位：ワイヤー付け根

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当社が行う『実装部品のインク浸漬試験(dye and pry)』についてご紹介です。

パッケージや実装部品の破断・剥離の確認方法として、非破壊検査(透過X線、CT)
や断面観察等がありますが、これらは破断した層に対する剥離の広がりを「面」
でとらえることが困難です。

インク浸漬試験(dye and pry)では、着色液や蛍光液を浸透させることにより、
破断・剥離層の観察を行うことができます。

ご用命の際は、お気軽にお問い合わせください。

【インク浸漬試験の流れ】
■インク浸漬(dye)
■引き剥がし(pry)
■光学顕微鏡やSEMによる観察

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BGA・CSPはんだの評価では、透過X線画像データから
はんだ内ボイドの面積率を測定することができます。

さらに機械研磨を組み合わせることで総合的な評価が可能。

ご用命の際はお気軽にご相談ください。

【特長】
■BGA（Ball Grid Array）はんだの非破壊評価
　・X線透過観察から得た画像より、非破壊ではんだ内ボイドの
　⾯積率（％）が測定可能
■CSP（Chip Size Package）、BGA（Ball Grid Array）断面観察
　・機械研磨による断⾯観察ではX線観察では⾒難い引け巣などの観察も可能

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アイテスでは電子部品、実装基板、半導体、化合物半導体、パワーデバイス、
フィルム、樹脂成形品、太陽パネル、液晶ガラスなど
さまざまな部品・材料の断面を受託加工作製します。

また作製した断面の観察や分析を行い、不良解析や出来栄え評価などを
受託分析いたします。

【サービス一覧】
■機械研磨
■CP加工
■ミクロトーム
■FIB加工
■半導体拡散層の解析　など

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経年劣化により不具合を起こしたアルミ電解コンデンサについて、
内部状態をX線CTにより確認を行ったのでご紹介します。

劣化品は電解液の分解等によるガスにより内部圧力が上昇し、
劣化が進むと圧力弁の開放により電解液が噴出する恐れがありました。

また、ゴムキャップの変形による気密低下で徐々に電解液が揮発し
最終的には容量抜けでオープン不良になると考えられます。

【概要】
■外観比較
・正常品と劣化品について、外観確認を行った
■X線CTによる内部比較
・正常品と劣化品について、X線CTによる内部観察を行った

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斜めCTの最大のメリットは非破壊でCT観察できることです。

平面情報を取得することに適しており、積層基板では各層毎の情報を
得ることが可能。

また、測長ツールを用いることで長さを測定することもできます。
当社が行った、測定結果は光学顕微鏡像の測定結果に対し約7～14%の
差が見られましたが、非破壊で内部構造を把握したいという場合には
有効ではないか思われます。

ご用命の際はお気軽にお問い合わせください。

【特長】
■非破壊でCT観察できる
■平面情報を取得することに好適
■積層基板では各層毎の情報を得ることが可能

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

電源が入らなくなった家電のスイッチ部にて故障が推測されたことから、
解析事例を作業フローと共に紹介します。

最初に外観の観察にて、膨れや⻲裂、変⾊などの形状変化がないか確認。
電気的な確認では不具合が再現されるか確認したりオープンなのか
ショートなのか等を確認します。

X線での内部観察を行い、スイッチ内部の接点端子が溶融、
⾶散し消失した事によるオープン不良と判明しました。

最終的には原因考察も含め報告書として提出させていただきます。
また非破壊検査後の解析相談も承っておりますので、お気軽にご相談ください。

【非破壊観察の基本】
■その1：外観確認
■その2：電気的な確認
■その3：X線での内部観察

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）