X-ray檢測的原理與應(yīng)用
伴隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，SMT技術(shù)已變得越來越普及，單片機(jī)芯片的體積也變得越來越小，且單片機(jī)芯片的腳位逐漸增多，尤其是近些年來出現(xiàn)的BGA單片機(jī)芯片等，由于BGA單片機(jī)芯片的腳位不是按傳統(tǒng)設(shè)計(jì)分布在四周，反而是分布在單片機(jī)芯片的底面，無疑根據(jù)傳統(tǒng)的人工視覺檢測是根本不可以判斷焊點(diǎn)的好壞，必須根據(jù)ICT甚至功能測試，但通常情況下如存在批量錯(cuò)誤，就不可以及時(shí)被發(fā)現(xiàn)整改，且人工視覺檢測是最不精準(zhǔn)和重復(fù)性最差的技術(shù)，因此X-ray檢測技術(shù)變得越來越廣泛地應(yīng)用于SMT回流焊后的檢驗(yàn)，它不僅可以對焊點(diǎn)進(jìn)行定性定量分析，而且可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，進(jìn)行整改。
一、X-ray機(jī)器工作原理：
當(dāng)板子沿著導(dǎo)軌進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部后，位于板子上方有一X-ray發(fā)射管，其發(fā)射的X射線穿過板子被置于下方的探測器（通常為攝像機(jī)）所接受，由于焊點(diǎn)中含有可以大量吸收X射線的鉛，因此與穿過玻璃纖維銅、硅等其他材料的X射線相比，照射在焊點(diǎn)上的X射線被大量吸收，而呈現(xiàn)黑點(diǎn)產(chǎn)生良好的圖像，使得對焊點(diǎn)的分析變得相當(dāng)簡單直觀，故簡單的圖像分析算法便可自動且可靠地檢測焊點(diǎn)的缺陷。
二、X-ray技術(shù)：
X-ray技術(shù)已從以往的2D檢驗(yàn)法站站到目前的3D檢驗(yàn)法，前者為投射X射線檢驗(yàn)法，對于單面板上的期間焊點(diǎn)可產(chǎn)生清晰的視像，但對于目前廣泛使用的雙面回流焊板子效果就很差，會使兩面焊點(diǎn)的視像重疊且極難分辨，但后者3D檢驗(yàn)法是使用分層技術(shù)，即將光束聚焦到任何一層并將相應(yīng)圖像投射到一高速旋轉(zhuǎn)的接受面上，由于接受面告訴旋轉(zhuǎn)使得位于交點(diǎn)處的圖像非常清晰，而其他層上的圖像則被消除，故3D檢驗(yàn)法可對板子兩面的焊點(diǎn)獨(dú)立成像。
3DX-ray技術(shù)除了可以檢測雙面焊接板外，還可以對那些不可見焊點(diǎn)如BGA等進(jìn)行多層圖像切片檢測，即對BGA焊球連接處的頂部、中部和底部進(jìn)行徹底檢測，同時(shí)利用此方法還可以測通孔PTH焊點(diǎn)，檢查通孔中焊料是否充實(shí)，從而極大的提高焊點(diǎn)的連接質(zhì)量。
三、X-ray取代ICT
對著印刷版密度變得越來越高，器件變得越來越小，在對印制板設(shè)計(jì)時(shí)留給ICT測試的點(diǎn)空間變得越來越小，甚至被取消，此外對于復(fù)雜印制板，如果直接從SMT生產(chǎn)線送至功能測試崗位，不僅會導(dǎo)致合格率下降，而且會增加板子的故障診斷和返修費(fèi)用，甚至?xí)斐山回浹诱`，在當(dāng)今社會激烈的競爭市場上失去競爭力，如果此時(shí)用X-ray檢驗(yàn)取代ICT，可保證功能測的生產(chǎn)路，減小故障診斷和返修工作，此外，在SMT生產(chǎn)中通過用用X-ray進(jìn)行抽查，能降低甚至消除批量錯(cuò)誤，值得注意的是：對那些ICT不能測出的焊錫太少或過多，冷汗、焊或氣孔等X-ray也可測得，而此類缺陷能輕易通過ICT甚至功能測試而不被發(fā)現(xiàn)，從而影響產(chǎn)品壽命，當(dāng)然X-ray不能查出器件的電氣缺陷，但這些都可在功能測試中被檢驗(yàn)出來，總之增加X-ray檢測不僅不會漏掉制造過程中的任何缺憾，而且能查出一些ICT查不出的缺憾。
綜合以上各因素，3DX-ray機(jī)器可以根據(jù)每個(gè)焊點(diǎn)的尺寸形狀及特性進(jìn)行評估，自動將不可接受和臨界焊點(diǎn)檢測出來，臨界焊點(diǎn)即會導(dǎo)致產(chǎn)品過早失效的焊點(diǎn)，當(dāng)然這些臨界焊點(diǎn)在其他測試上都會被認(rèn)為良好焊點(diǎn)。
