PCB组装领域中的X-ray检测技术

2019-06-08

      高密度封装技术的飞速发展也给测试技术提出了新挑战。为了应对挑战,新的测试技术不断涌现。X-ray检测技术就是其中之一, X-ray它能有效控制BGA的焊接和组装质量。现在X-ray检测系统不仅仅只是用在实验室失效分析 ,已经被专门设计用于生产环境中的 PCB组装和半导体行业,供高分辨率的 X-ray系统,介绍 X-ray检测技术的原理及应用,指出了 X-ray检测技术是提指保证电子组装质量的必要手段。

      现如今X-ray的使用,诸如BGA、Flip chip 以及CSP等愈来愈普遍,为了保证这类器件在PCB组装过程中不可见焊点的焊接质量,X-ray检测设备正成为日益增长所不可或缺的重要检测工具。其主要原因是它可以穿透封装内部而直接检查焊点质量的好坏;由于半导体组件的封装方式日趋小型化,在考察X-ray检测系统时必须同时兼顾现在与未来组件小型化的趋势。因此,最合适的X-ray检测系统必须要有清晰的X-ray图像以及提供分析缺陷时所需的信息。为达此目的,X-ray检测系统必须有足够的放大倍率以符合现在与未来的需求。

检测原理

所有的X-ray检测设备,不论是二维或者三维系统原理基本是X-射线投影显微镜(可见下图)。X射线发射管产生X射线通过测试样品(例如PCB),根据样品材料本身密度与原子量的不同对X射线有不同的吸收量而在图像接收器上产生投影,密度越高的物质阴影越深,越靠近X射线管阴影越大,反之阴影越小,这也就是几何放大率的原理。

检测原理

检测特点

所有的X-ray检测设备,不论是二维或者三维,都有以下特点

(1)设备中有一个X射线管产生X射线。

(2)一块样板操作台载着样板移动使样板的不同部位都能得到检测,并能调整放大倍率,也能进行倾斜角度观测。

(3)一个图像接收装置可以捕捉到穿过样板的X射线并转换为可以呈现在使用者眼前的良好图像。

 呈现良好图像的BGA焊点


 结语 
X-ray检测技术为生产检测手段带来了新的变革,可以说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。随着未来的发展趋势,其他装配故障检测手段由于其局限性而寸步难行,X-ray检测设备将在未来成为生产设备的新焦点,并且在生产领域中发挥着越来越重要的作用!

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