如何检测电路虚焊，BGA虚焊的故障表现是什么

目前电子产品中大量使用FPGA，且多采用BGA（Ball GridArray Package）球栅阵列封装。BGA封装的特点是焊接球小、密集度高，缺点是不易检测。在使用中，FPGA焊接点由于受到热应力和机械应力的影响，极易引发板上组件间的间歇性连接或失效（持续时间为纳秒或微秒）。这种失效非常“致命”，是造成重大任务失败和关键设备损坏的重要原因。      

以“合格”为目标，以“事后检验”为特征的传统方法，已经不能满足当代高可靠产品的质量评价要求。常规工艺检测方法已无法区分实际工艺水平高低。如果没有定量化的检测分析，很可能发生 “带病上场”的情况，因为使用带有缺陷的关键电路，会在任务执行过程中导致灾难性的故障！为防止此种情况发生，北京唯实兴邦科技有限公司研制了VHDL TEST电路焊接工艺质量评估、在线预警系统，可以对BGA电路的焊接失效进行定量的、在线的自检、自测、故障定位、故障预警，实现在途预警智能诊断的功能。

BGA焊接失效检测目前常用的方法：

常规检测方法极难发现微裂面上的污染和氧化，这些潜在问题随时间推移会影响装备使用寿命甚至作战任务，传统的光学检测只能观测到很小的局部或边缘；X-ray检测只能离线断电应用，只能检测气泡，不能检测微裂纹，且成本高昂；边界扫描只能在测试模式下使用，无法分析退化情况；破坏性检测和环境检测的效果都很不理想。

传统方法的局限性：

由于BGA焊接的复杂性，其潜在工艺缺陷加之PCB的柔性、电路工况的振动与热应力使得焊接球断裂、无规律的间歇性偶发故障成为必然，且很难被检测、诊断和预测。振动、温度等环境应力的随机性，也使得问题变得更加复杂，另外，FPGA的I/O缓冲电路也使得测量阻值的方法成为泡影！传统方法只能事后检测，检测时脱离故障现场，无法进行故障复现。返回中试检测时，焊接失效模式可能随环境变化又回归正常，如：低温到高温，微小裂纹暂时的连接恢复。

1、传统方法对间歇性故障难以检测。如：振动造成的偶然开合所导致的间歇性故障就无法检测。

2、传统方法只能做到故障定位Diagnosis，无法实现故障预警Prognostics。

3、传统方法多是对非电参数的离线、静态检测，一旦电路结构复杂很多数据将无法获得。

4、X射线仅对空洞型缺陷BGA检测比较有效，难以发现微小裂纹型的BGA虚焊。

5、反映为电信号失效的故障在器件不加电的情况下，失效特征是看不到的。

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