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在PCB組裝過程中使用廣泛的X射線檢查技術(shù)

發(fā)布時(shí)間：2020-08-10 09:00:00

X射線檢查技術(shù)，通常稱為自動(dòng)X射線檢查（AXI），是一種用于檢查使用X射線作為源的目標(biāo)對象或產(chǎn)品的隱藏特征的技術(shù)。如今，X射線檢查已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療，工業(yè)控制和航空航天等許多領(lǐng)域。對于PCB檢查，X射線廣泛用于PCB組裝過程中以測試PCB的質(zhì)量。對于注重質(zhì)量的PCB制造商來說，這是最重要的步驟之一。

近年來，包括BGA和QFN，倒裝芯片和CSP的面陣封裝已廣泛用于工業(yè)控制，通信，軍事和航空等各個(gè)領(lǐng)域，使得焊點(diǎn)隱藏在封裝下方。這一事實(shí)使傳統(tǒng)的檢測設(shè)備無法在PCB檢測中發(fā)揮其完善的作用。此外，由于表面貼裝技術(shù)（SMT）的出現(xiàn)使封裝和引線更小，傳統(tǒng)的檢查方法（包括光學(xué)，超聲和熱成像）還不夠，因?yàn)镻CB的密度更高且焊點(diǎn)中有隱蔽的孔?；蛎た?。另外，隨著半導(dǎo)體元件封裝的小型化的增加，在考慮X射線檢查系統(tǒng)的同時(shí)，不能忽視元件小型化的當(dāng)前和未來趨勢。與其他檢查方法相比，X射線可以穿透內(nèi)部包裝并檢查焊點(diǎn)的質(zhì)量。這就是為什么它被撿起。

X射線具有吸收與原子量成正比的X射線的材料的獨(dú)特優(yōu)勢。所有材料根據(jù)其密度，原子序數(shù)和厚度而不同地吸收X射線輻射。一般來說，由較重元素制成的材料吸收更多的X射線，并且更易于成像，而由較輕元素制成的材料對X射線更透明。因此，普通的X射線檢查圖像如下：

從該圖可以看出，深黑色圖像是指由重元素組成的材料，而透明或相對白色圖像是指由輕元素組成的材料。因此，X射線檢查可以檢查隱藏的缺陷，包括開路，短路，未對準(zhǔn)，電氣部件丟失等。

所有X射線檢查設(shè)備均包含以下三個(gè)要素：

1. X射線管，產(chǎn)生X射線；

2.操作平臺(tái)隨樣品一起移動(dòng)，以從不同角度檢查樣品并調(diào)整放大倍數(shù)。還可以執(zhí)行斜角檢查；

3.檢測器通過樣本捕獲X射線并將其轉(zhuǎn)換為用戶可以理解的圖像。

選擇X射線管的類型時(shí)，必須考慮一些因素：

首先，X射線管類型：開式或閉式管。此類型與檢查設(shè)備的分辨率和壽命有關(guān)。分辨率越高，用戶看到的細(xì)節(jié)和細(xì)節(jié)越復(fù)雜。如果檢查目標(biāo)是大規(guī)模的，則選擇較低分辨率的設(shè)備都沒有關(guān)系。但是，對于BGA和CSP，所需的分辨率為2μm或更小。

其次，目標(biāo)類型：穿透或反射。目標(biāo)類型會(huì)影響樣品與X射線管焦點(diǎn)之間的距離，并最終影響檢查設(shè)備的放大時(shí)間。

**，是X射線的電壓和功率。X射線管的穿透能力與電壓成正比。電壓高時(shí)，可以檢查高密度和高厚度的物體。當(dāng)要檢查的目標(biāo)是單個(gè)面板時(shí)，可以選擇低壓設(shè)備。然而，當(dāng)要檢查的目標(biāo)是多層板時(shí)，需要高電壓。對于一定的電壓，圖像清晰度與X射線管的功率成正比。