PCB組裝（PCBA）中的X射線檢查

近年來(lái)，諸如BGA，QFN，CSP和倒裝芯片之類的面陣組件在電子制造領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。例如BGA，與其他組件相比，它具有許多引腳，較小的電感和引腳之間的容量以及更好的散熱性能。但是，BGA也有缺點(diǎn)，例如，在SMT之后，很難通過(guò)目測(cè)或AOI測(cè)試來(lái)判斷封裝下面的焊點(diǎn)。

為了確保焊接質(zhì)量，越來(lái)越多的制造商選擇使用X射線來(lái)檢查隱藏焊點(diǎn)的組件。

X射線廣泛用于檢查被表面覆蓋的特征。在現(xiàn)代社會(huì)中，X射線在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣為人知，實(shí)際上，除醫(yī)學(xué)領(lǐng)域外，其他行業(yè)也廣泛使用X射線檢查，例如安全檢查，食品安全檢查，電子領(lǐng)域等。在這里，我們將介紹PCB組裝行業(yè)的X射線檢查。

什么是X射線？

X射線檢查X射線通常被稱為自動(dòng)X射線檢查（AXI），是一種短波長(zhǎng)且功能強(qiáng)大的電磁波，X射線的波長(zhǎng)短于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)（約0.001?10納米） 。光子能量是可見(jiàn)光光子能量的數(shù)十到數(shù)百甚至數(shù)千倍。它是由德國(guó)物理學(xué)家威廉·康拉德·倫琴（Wilhelm Konrad Rontgen）于1895年發(fā)現(xiàn)的，因此也被稱為“倫琴射線”。X射線具有很高的穿透力，它可以穿透許多對(duì)可見(jiàn)光不透明的物質(zhì)。X射線具有滲透，電離，熒光，熱，折射等作用，PCBA制造領(lǐng)域主要利用其滲透作用，是注重質(zhì)量的PCB制造商最重要的步驟之一。

為什么需要在PCBA中進(jìn)行X射線檢查？

近年來(lái)，諸如BGA，QFN，CSP和倒裝芯片之類的面陣組件在電子制造領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。例如BGA，與其他組件相比，它具有許多引腳，較小的電感和引腳之間的容量以及更好的散熱性能。但是，BGA也有缺點(diǎn)，例如，在SMT之后，很難通過(guò)目測(cè)或AOI測(cè)試來(lái)判斷封裝下面的焊點(diǎn)。

X射線設(shè)備基于X射線的強(qiáng)穿透性，光管在高壓下發(fā)射X射線，可有效穿透被測(cè)物體，圖像表現(xiàn)因密度和厚度的不同而變化，從而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)檢測(cè)。為了確保焊接質(zhì)量，越來(lái)越多的制造商選擇使用X射線來(lái)檢查隱藏焊點(diǎn)的組件。

如何用X射線檢查？

自動(dòng)X射線透射管發(fā)出的X射線穿過(guò)測(cè)試樣品。檢測(cè)器位于AXI機(jī)器的另一側(cè)，該檢測(cè)器將X射線轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光并由攝像機(jī)提供光學(xué)圖像。樣品材料由于其自身的密度和原子量而不同程度地吸收X射線。因此，接收器上的成像會(huì)明顯不同，密度越高，X射線的吸收越強(qiáng)，因此陰影圖像更清晰。離X射線管越近，圖像越大；離X射線管越遠(yuǎn)，圖像越小。

X射線可以檢測(cè)到哪些缺陷？

X射線可以檢測(cè)組件焊接的內(nèi)部情況。它使用X射線的穿透能力來(lái)檢測(cè)焊錫不足，焊錫不良，焊錫短路以及焊點(diǎn)的其他問(wèn)題。

當(dāng)存在諸如孔隙，夾渣和不完全焊接之類的缺陷時(shí)，缺陷區(qū)域?qū)⑿纬闪咙c(diǎn)或亮線。在視覺(jué)上，我們可以根據(jù)缺陷檢測(cè)圖像中某個(gè)區(qū)域是否比周圍的背景區(qū)域明亮來(lái)判斷該區(qū)域是否為缺陷。從圖像處理的角度，我們可以根據(jù)缺陷檢測(cè)圖像中的像素灰度值判斷區(qū)域是否為缺陷。

造成空隙的最可能原因是焊膏和組件本身。在X射線圖像中，在焊點(diǎn)中可以看到一些“氣泡”。

如果焊點(diǎn)之間有灰色“橋”，我們基本上可以將其判斷為焊錫短路。

如果焊膏量異?；?/span>SMT偏差，則組件可能會(huì)移位。根據(jù)X射線檢查圖像，引腳和焊盤的陰影不匹配，可以發(fā)現(xiàn)組件未對(duì)準(zhǔn)。

*焊接不良可通過(guò)接頭的灰度和尺寸來(lái)確定。

PCB焊盤的氧化會(huì)導(dǎo)致焊接不良。X射線檢測(cè)顯示的圖像是焊點(diǎn)明顯大于正常焊點(diǎn)。

回流焊期間，焊膏不足或焊膏流入附近的通孔。在X射線圖像上，焊點(diǎn)比正常情況小。

由于回流焊期間的焊接溫度和時(shí)間不足，SMT焊膏未完全熔合而導(dǎo)致冷焊。通常很難找到，但是X射線檢查圖像清楚地表明了問(wèn)題所在。