PCB組裝領域中的X-ray檢測技術

2019-06-08

      高密度封裝技術的飛速發展也給測試技術提出了新挑戰。為了應對挑戰,新的測試技術不斷涌現。X-ray檢測技術就是其中之一, X-ray它能有效控制BGA的焊接和組裝質量。現在X-ray檢測系統不僅僅只是用在實驗室失效分析 ,已經被專門設計用于生產環境中的 PCB組裝和半導體行業,供高分辨率的 X-ray系統,介紹 X-ray檢測技術的原理及應用,指出了 X-ray檢測技術是提指保證電子組裝質量的必要手段。

      現如今X-ray的使用,諸如BGA、Flip chip 以及CSP等愈來愈普遍,為了保證這類器件在PCB組裝過程中不可見焊點的焊接質量,X-ray檢測設備正成為日益增長所不可或缺的重要檢測工具。其主要原因是它可以穿透封裝內部而直接檢查焊點質量的好壞;由于半導體組件的封裝方式日趨小型化,在考察X-ray檢測系統時必須同時兼顧現在與未來組件小型化的趨勢。因此,最合適的X-ray檢測系統必須要有清晰的X-ray圖像以及提供分析缺陷時所需的信息。為達此目的,X-ray檢測系統必須有足夠的放大倍率以符合現在與未來的需求。

檢測原理

所有的X-ray檢測設備,不論是二維或者三維系統原理基本是X-射線投影顯微鏡(可見下圖)。X射線發射管產生X射線通過測試樣品(例如PCB),根據樣品材料本身密度與原子量的不同對X射線有不同的吸收量而在圖像接收器上產生投影,密度越高的物質陰影越深,越靠近X射線管陰影越大,反之陰影越小,這也就是幾何放大率的原理。

檢測原理

檢測特點

所有的X-ray檢測設備,不論是二維或者三維,都有以下特點

(1)設備中有一個X射線管產生X射線。

(2)一塊樣板操作臺載著樣板移動使樣板的不同部位都能得到檢測,并能調整放大倍率,也能進行傾斜角度觀測。

(3)一個圖像接收裝置可以捕捉到穿過樣板的X射線并轉換為可以呈現在使用者眼前的良好圖像。

 呈現良好圖像的BGA焊點


 結語 
X-ray檢測技術為生產檢測手段帶來了新的變革,可以說它是目前那些渴望進一步提高生產工藝水平,提高生產質量,并將及時發現電子組裝故障作為解決突破口的生產廠家的最佳選擇。隨著未來的發展趨勢,其他裝配故障檢測手段由于其局限性而寸步難行,X-ray檢測設備將在未來成為生產設備的新焦點,并且在生產領域中發揮著越來越重要的作用!

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