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在電子組裝領(lǐng)域，組件越來(lái)越小、組裝密度越來(lái)越高已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)，這就使得我們?cè)赑CB組件生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控需要更加嚴(yán)格。

 

      而常規(guī)的AOI作為減少缺陷的工具，在裝配工藝過(guò)程中能早期查找和消除錯(cuò)誤，能實(shí)現(xiàn)較好的過(guò)程控制，但是其對(duì)于產(chǎn)品內(nèi)部缺陷卻束手無(wú)策，那么無(wú)法直接觀測(cè)到的焊接連接到底該如何檢測(cè)呢？今天我們就一起來(lái)了解一下X-ray檢測(cè)技術(shù)——穿透封裝內(nèi)部直接檢查焊點(diǎn)質(zhì)量的好壞！

 

      X-ray檢測(cè)是一種無(wú)損的物理透視方法，即為在不破壞芯片情況下，利用X射線透視元器件（多方向及角度可選），檢測(cè)元器件的內(nèi)部封裝情況，如氣泡、裂紋、綁定線異常等。

 

X-ray檢驗(yàn)技術(shù)原理

 

      X-Ray是利用陰極射線管產(chǎn)生高能量電子與金屬靶撞擊，在撞擊過(guò)程中，因電子突然減速，其損失的動(dòng)能會(huì)以X-Ray形式放出。而對(duì)于樣品無(wú)法以外觀方式檢測(cè)的位置，利用記錄X-Ray穿透不同密度物質(zhì)后其光強(qiáng)度的變化，產(chǎn)生的對(duì)比效果可形成影像即可顯示出待測(cè)物之內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可在不破壞待測(cè)物的情況下觀察待測(cè)物內(nèi)部有問(wèn)題的區(qū)域。

 

 

X-ray檢測(cè)的目的

 

      · 通過(guò)X-ray檢測(cè)可以有效的控制BGA的焊接和組裝質(zhì)量，判別空焊，虛焊等BGA焊接缺，BGA、線路板等內(nèi)部位移的分析；

 

      · 電子元器件、電子組件、LED元件等內(nèi)部的裂紋、異物的缺陷檢測(cè)；

 

      · 微電子系統(tǒng)和膠封元件，電纜，裝具，塑料件內(nèi)部情況分析。

 

      從某種程度上來(lái)說(shuō)X-ray檢測(cè)技術(shù)是保證電子組裝焊點(diǎn)質(zhì)量的必要手段。

 

X-ray檢測(cè)技術(shù)在焊點(diǎn)缺陷檢查中的優(yōu)勢(shì)

 

      (1)對(duì)工藝缺陷的覆蓋率高達(dá)97％?？蓹z查的缺陷包括：虛焊、橋連、碑立、焊料不足、氣孔、器件漏裝等等。尤其是X-ray對(duì)BGA、CSP等焊點(diǎn)隱藏器件也可檢查。

 

      (2)較高的測(cè)試覆蓋度?？梢詫?duì)肉眼和在線測(cè)試檢查不到的地方進(jìn)行檢查。比如PCBA被判斷故障，懷疑是PCB內(nèi)層走線斷裂，X-ray可以很快地進(jìn)行檢查。

 

      (3)測(cè)試的準(zhǔn)備時(shí)間大大縮短。

 

      (4)能觀察到某些測(cè)試手段無(wú)法可靠探測(cè)到的缺陷，比如：虛焊、空氣孔和成型不良。

 

      (5)對(duì)雙面板和多層板只需一次檢查（帶分層功能）。

 

      (6)提供相關(guān)測(cè)量信息，用來(lái)對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程進(jìn)行評(píng)估。如焊膏厚度、焊點(diǎn)下的焊錫量等。

 

典型焊點(diǎn)缺陷檢測(cè)案例圖示

 

 

      接下來(lái)，以一個(gè)X-Ray檢測(cè)的案例來(lái)實(shí)際了解檢測(cè)的過(guò)程：

 

典型X-Ray檢測(cè)產(chǎn)品內(nèi)部缺陷案例

 

     客戶送檢樣品為某型號(hào)傳感器PCB兩個(gè)，通過(guò)X-Ray檢測(cè)樣品內(nèi)部是否存在缺陷和異常。

 

      檢測(cè)環(huán)境：環(huán)境溫度  23±2℃； 濕度  50±5％R.H

 

      檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：依據(jù)客戶要求

 

      檢測(cè)流程：確認(rèn)樣品類型/材料→樣品放入X-Ray設(shè)備檢測(cè)→圖片判斷分析→標(biāo)注缺陷類型和位置

 

      檢測(cè)得到圖示如下：

 

 

      檢測(cè)結(jié)果：

 

 

      通過(guò)對(duì)檢測(cè)到的圖示的觀察可以清晰的看到兩個(gè)樣品均未有明顯的異常，因此判定兩個(gè)樣品內(nèi)部無(wú)異常。

 

      利用X-ray檢驗(yàn)設(shè)備對(duì)電子組裝產(chǎn)品焊接質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)是一種高性價(jià)比的檢驗(yàn)手段。隨著新技術(shù)的發(fā)展，超高分辨率、智能化的X-ray檢驗(yàn)設(shè)備不僅能為電子產(chǎn)品提供省時(shí)、省力、可靠的保障，也能夠在產(chǎn)品故障分析中扮演重要的角色，提高故障排查效率。

 

      因此，美信檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室特介紹了上述典型案例，供大家交流，最后我們延伸總結(jié)了部分X-Ray在電子組件焊點(diǎn)檢測(cè)中的參考標(biāo)準(zhǔn)的參考標(biāo)準(zhǔn)，供大家參考：

 

X-Ray在電子組件焊點(diǎn)檢測(cè)中的參考標(biāo)準(zhǔn)

 

IPC-A-610D (E) 電子組件的可接受性

 

MIL-STD 883G-2006微電子器件試驗(yàn)方法和程序

 

GJB 548B-2005微電子器件試驗(yàn)方法和程序

 

GJB 4027A-2006軍用電子元器件破壞物理分析方法

 

GJB 128A-1997半導(dǎo)體分立器件試驗(yàn)方法