X射線檢測(cè)技術(shù)，通常稱為自動(dòng)X射線檢測(cè)（AXI），是一種用于檢查目標(biāo)物體或以X射線為源的產(chǎn)品的隱藏特征的技術(shù)。如今，X射線檢測(cè)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療，工業(yè)控制和航空航天等眾多領(lǐng)域。至于PCB檢測(cè)，X射線大量用于PCB組裝過(guò)程，以測(cè)試PCB的質(zhì)量，這是面向質(zhì)量的PCB制造商最重要的步驟之一。

沒(méi)有什么可以被盲目所愛(ài)。因此，本文將告訴您為什么X射線檢測(cè)技術(shù)在PCB裝配中如此重要。

技術(shù)發(fā)展推動(dòng)X射線前進(jìn)

近年來(lái)，包括BGA和QFN，倒裝芯片和CSP在內(nèi)的面陣列封裝廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制，通信，軍工，航空等各個(gè)領(lǐng)域，使得焊點(diǎn)隱藏在封裝下。這一事實(shí)使得傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備無(wú)法在PCB檢測(cè)中發(fā)揮其完美作用。此外，由于表面貼裝技術(shù)（SMT）的外觀使得封裝和引線都變得更小，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法（包括光學(xué)，超聲波和熱成像）是不夠的，因?yàn)镻CB具有更高的密度，其焊點(diǎn)隱藏，漏洞或盲孔。此外，隨著半導(dǎo)體元件封裝的日益小型化，在考慮X射線檢測(cè)系統(tǒng)的同時(shí)，不能忽視現(xiàn)在和未來(lái)元件小型化的趨勢(shì)。 與其他檢測(cè)方法相比，X射線能夠滲透到內(nèi)包裝中并檢查焊點(diǎn)的質(zhì)量。這就是它被拾起的原因。

X射線檢查原理

X射線有一個(gè)材料的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是吸收與其原子量成正比的X射線，所有材料根據(jù)其密度，原子序數(shù)和厚度不同地吸收X射線輻射。一般而言，由較重元素制成的材料吸收更多X射線并且容易成像，而由較輕元素制成的材料對(duì)X射線更透明。因此，普通的X射線檢查圖像如圖1所示。

從該圖中，深黑色圖像是指由重元素構(gòu)成的材料，而透明或相對(duì)白色的圖像是指由光元素構(gòu)成的材料。因此，X射線檢查可以很好地檢查隱藏的缺陷，包括開(kāi)路，短路，錯(cuò)位，缺少電氣元件等。

所有的X射線檢測(cè)裝置都由以下三個(gè)要素組成。 ：點(diǎn)擊一個(gè)。 X射線管。它能夠產(chǎn)生X射線。
b。一個(gè)示例操作平臺(tái)。它能夠與樣品一起移動(dòng)，以便從不同角度檢查樣品并調(diào)整放大倍數(shù)。并且還可以進(jìn)行斜角檢查。
c。探測(cè)器。它能夠通過(guò)樣品捕獲X射線并將其轉(zhuǎn)換為用戶可以理解的圖像。

所有X射線檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)原理是X射線投影顯微鏡。該過(guò)程始于X射線發(fā)射管通過(guò)檢查的PCB產(chǎn)生X射線。由于根據(jù)材料和原子序數(shù)的不同，不同的材料具有不同的X射線吸收。在探測(cè)器上產(chǎn)生投影，密度越高，陰影就越深。陰影將大部分接近X射線管，反之亦然。

因此，理想的X射線檢測(cè)系統(tǒng)必須具有清晰的X射線圖像，以便在過(guò)程中提供信息。缺陷分析為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，X射線檢測(cè)系統(tǒng)必須具有足夠的放大倍數(shù)，以滿足當(dāng)前和未來(lái)的需求。此外，對(duì)于BGA和CSP的分析，必須提供斜角檢查功能。因?yàn)闆](méi)有它，只能從正上方檢查焊球，以便在焊球的尺寸和厚度方面丟失更詳細(xì)的分析信息。

X的分類(lèi)射線檢測(cè)設(shè)備

BGA和CSP的X射線檢測(cè)系統(tǒng)主要分為兩類(lèi)：2D（二維）系統(tǒng)和3D（三維）系統(tǒng)。所有設(shè)備都可以離線操作，并且能夠進(jìn)行面板檢查和取樣檢查。離線設(shè)備便于在裝配線的任何階段檢查PCB，并且易于再次返回裝配線。一些X射線設(shè)備在線使用，因此大多數(shù)這些設(shè)備都放在回流爐后。是否使用在線或離線設(shè)備取決于應(yīng)用和檢查量。一般而言，在線設(shè)備適用于基于額外成本和安全元素的大量，復(fù)雜和少量類(lèi)型改變的應(yīng)用。然而，在線X射線檢測(cè)系統(tǒng)基本上是裝配線中最慢的部分，使得生產(chǎn)線容量變低。因此，即使在高容量應(yīng)用中，也可以使用離線設(shè)備進(jìn)行面板檢測(cè)，并考慮成本。

2D X射線系統(tǒng)能夠同時(shí)顯示PCB兩側(cè)所有組件的2D圖像，就像用于檢查骨折狀況的醫(yī)療應(yīng)用一樣。 3D X射線系統(tǒng)能夠通過(guò)重建一系列2D圖像來(lái)生成橫截面圖像，就像醫(yī)療應(yīng)用CT一樣。除了橫截面檢查外，3D系統(tǒng)還有另一種方法，即層壓成像。通過(guò)組合橫截面的圖像并從其他橫截面中消除圖像來(lái)重建特定橫截面的圖像來(lái)執(zhí)行檢查過(guò)程。 2D系統(tǒng)可以在線或離線操作。 X射線層析也可以。但是，在線方法通常需要更多時(shí)間。具有CT功能的X射線檢查系統(tǒng)是離線完成的，因?yàn)樾枰S多2D圖像和復(fù)雜的算法，因此需要幾分鐘的成本。因此，CT型X射線檢測(cè)系統(tǒng)僅用于不太重要的專業(yè)研究分析應(yīng)用。必須以最少的時(shí)間和最佳圖像的特權(quán)指示其他2D和3D系統(tǒng)，以便降低檢查成本。

X射線管是心臟的X射線檢查裝置

對(duì)于各種X射線檢查裝置，X射線管是最重要的部分。如今，X射線管可分為兩類(lèi)：開(kāi)管和閉管。兩種管之間的特征比較如表1所示。

在選擇X射線管的類(lèi)型時(shí)，必須考慮一些因素：

a。 X射線管類(lèi)型：開(kāi)管或閉管。此類(lèi)型與檢查設(shè)備的分辨率和壽命相關(guān)。分辨率越高，用戶看到的細(xì)節(jié)和細(xì)節(jié)就越復(fù)雜。如果檢查的目標(biāo)是大規(guī)模的，那么當(dāng)您選擇分辨率相對(duì)較低的設(shè)備時(shí)無(wú)關(guān)緊要。但是，就BGA和CSP而言，需要2μm或更小的分辨率。

b。目標(biāo)類(lèi)型：穿透或反射。目標(biāo)類(lèi)型在影響樣品與X射線管焦點(diǎn)之間的距離方面起作用，最終影響檢測(cè)設(shè)備的放大時(shí)間。

c。 X射線電壓和功率。 X射線管的穿透能力與電壓成正比。當(dāng)電壓較大時(shí)，可以檢查具有較高密度和厚度的物體。當(dāng)被檢查的目標(biāo)是單面板時(shí)，可以選擇具有低電壓的器件。然而，當(dāng)被檢查的目標(biāo)是多層板時(shí)，需要高電壓。對(duì)于一定的電壓，圖像清晰度與X射線管功率成正比。