谈谈X-RAY在线路板检测中的作用-迈思泰克精密设备有限公司

X-RAY,关于闭管和开管的区别在于,前者是采用封闭管设计而后者是采用开放管设计.因为封闭管和开放管的设计理念是不一样的,所以就决定了两者实际应用的效果方面也不一样.封闭型的管压比较小一般为90KV,焦点尺寸大(一般为5um)图象质量模糊,几何放大倍数小对一些微笑的缺陷就无法检测到,光管的使用有寿命而且在光管坏了之后必须更换新的光管才能运行,但是更换光管的代价也很高;开放型的设计电压一般为10-160KV,焦点尺寸小(一般为1um)图象分辨率高图象清楚,几何放大倍数可达几千倍,最重要的是光管无寿命,只需要更换灯丝即可长期使用.但是开放型设计的设备价格要比封闭型的高,所以根据各自工厂的实际应用不同,大家也各有取舍.
近年来,三维透视成像检测技3DX-RAY术得到了快速发展,并逐步发展为高集成度电子制造行业必备的检测方法。
3D X-RAY透视成像检测技术不同于传统X光二维成像检测X-RAY(如图1所示),它能够360°无死角再现被测物内部结构,不存在结构影像重叠现象,以二维断层图像或三维立体图像的形式,对缺陷精准定位和判断,信息完整,在微纳制造技术、电子科学等领域有十分重要和广泛的应用。

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例如,在电子制造领域,常见的问题主要有:球珊阵列器件BGA浸润不良、内部裂纹、空洞、连锡、少锡,复杂精密组装部件中的坏件、错位、隐藏原件,PCB开路/短路、电子元器件失效等。这些问题,借助于X射线三维透视成像检测装备3DX-RAY利用CT的全方位3D检测数据和智能3D数据分析软件,对半导体封装器件内部物理结构表征、缺陷检测与分析及失效分析等问题都可以给出完美的解答,满足高端电子制造技术上的检测需求,帮助改善制造工艺,极大提高了成品率。
BGA器件在焊接完成之后,由于其焊点全部被器件本体所覆盖,因此既无法采用传统的目测方法观测检验全部焊点的焊接质量,也不能应用自动光学检测设备对焊点的外观做质量评判。为实现有效的检测,可采用X-ray检测设备对BGA器件的焊点进行三维结构进行检验,如图7所示。BGA焊球的尺寸、形状、颜色和对比度均匀一致,焊球内部缺陷清晰可见。
BGA器件焊点缺陷主要有焊料桥连、焊锡珠、孔洞、错位、开路、焊料球丢失、焊接连接处破裂、虚焊等。这些隐藏在内部的缺陷,最终对电子设备的寿命、可靠性产生不可估量的影响。统计和分析焊锡珠的尺寸和位置显得尤为重要.
主要特点:
1.无损、透视、3D成像, 500纳米超高分辨率,可实现各个方向和位置的虚拟剖切,缺陷定量统计及分析;
2.独特的系统设计,高效准确的图像重建算法;
3.跨尺度成像,适用于不同尺寸规格的被测样品,并可实现样品的自动切换、在线检测及图像三维拼接等功能;
4.满足多层PCB封装、BGA焊接等SMT检测、IC芯片绑定缺陷检测、硅通孔工艺检测、高密度封装电子元器件检测的需求。
随着新技术的发展,超高分辨率、智能化的X-ray检验设备不仅会为BGA器件组装提供省时、省力、可靠的保障,也能够在电子产品故障分析中扮演重要的角色,提高故障排查效率。
3DX-RAY成像技术电子制造质量检测手段带来了新的变革,它是目前那些渴望进一步提高生产工艺水平,提高生产质量,并将及时发现电子组装故障作为解决突破口的生产厂家的最佳选择,随着电子封装器件的发展趋势,其他装配故障检测手段由于其局限性而寸步难行,3D X-RAY成像检测设备将成为电子封装器件生产设备的新焦点并在其生产领域中发挥着不可替代的重要作用.