X射线是一种波长极短、能量很大的电磁波,穿透能力非常强。
当X射线照射样品时,其透过强度不仅与X射线的能量有关,同时与样品材料的物质密度和厚度有关,物质密度越小以及厚度越薄X射线就越容易透过。X射线检测原理就是利用X射线照射样品后,通过图像接收转换装置将X射线透过强度以灰度对比的明暗差异来成像。PCBA中包含的材料种类繁多,厚薄不一,按物质密度大小划分,一般将其分为四大类:
(1)由物质密度较大的锡、铅或锡铅合金组成的焊点;
(2)金属及陶瓷封装壳体、金丝及芯片粘结材料;
(3)塑封料、硅等易透过材料;
(4)空洞、裂纹等缺陷以及PCB通孔。当X射线透过第一类和第二类材料时,X射线通过较少致所成图像灰度值较高;当X射线透过第三类时所成图像灰度值较低;对于第四类,X射线完全透过最终成明亮图像。
2DX射线检测仪,可倾斜角度为±70°。首先通过合理设置调整X射线检测仪的电压、功率以及对比度等参数,将PCBA成像质量调至最佳状态。整个检测过程主要分为四步,本文又称三加一法。
(1)对PCBA进行全局检查,主要包括PCB和元器件;
(2)放大图像进行局部检查,查找缺陷或疑似缺陷;
(3)通过再次放大和倾斜成像对疑似缺陷进行识别分析及确认;
(4)针对所有BGA封装器件进行倾斜成像,初步检查其是否存在虚焊缺陷。