|
X 射线由一个微焦点 X 射线管产生，穿过管壳内的一个铍窗，并投射到试验样品上。样品对 X 射线的吸收率或透射率取决于样品所包含材料的成分与比率。穿过样品的 X 射线轰击到 X 射线敏感板上的磷涂层，并激发出光子，这些光子随后被摄像机探测到，然后对该信号进行处理放大，由计算机进一步分析或观察。不同的样品材料对 X 射线具有不同的不透明系数见表1. 处理后的灰度图像显示了被检查的物体密度或材料厚度的差异。
（2）人工 X 射线检测
使用人工 X 射线检测设备，需要逐个检查焊点并确定其是否合格。该设备配有手动或电脑转辅助装置使组件倾斜，以便更好地进行检测和摄像。详细定义的标准或目视检测图表可指导评估图像。但通常的目视检测要求培训操作人员，并且容易出错。此外，人工设备并不适合对全部焊点进行检测，而只适合工艺鉴定和工艺故障分析。
（3）自动检测系统
全自动系统能对全部焊点进行检测。虽然已定义了人工检测标准，但全自动系统的复测正确度比人工 X 射线检测方法高得多。自动检测系统通常用于产量高且品种少的生产设备上，具有高价值或要求可靠性的产品也需要进行自动检测。检测结果与需要返修的电路板一起送给返修人员。这些结果还能提供相关的统计资料，用于改进生产工艺。 自动检测系统需要设置正确的检测参数。大多数新系统的软件中都定义了检测指标，但必须重新制订，要适应以生产工艺中所特有的因素。否则可能错误的信息并且降低系统的可靠性。
自动 X 射线分层系统使用了三维剖面技术。该系统能够检测单面板和双面板表面贴装电路板，而没有传统的 X 射线系统的局限性。系统通过软件定义了所要检查焊点的面积和高度，把焊点剖成不同的截面，从而为全部检测建立完整的剖面图。
目前已有两种检测焊接质量的自动测试系统统上市：传输 X 射线测试系统与断面 X 射线自动测试系统。传输 X 射线系统源于 X 射线束沿通路复合吸收的特性。对 SMT 的某些焊接，如单面 PCB 上的 J 型引线与细间距 QFP ，传输 X 射线系统是测定焊接质量最好的方法，但它却不能区分垂直重叠的特征。因此，传输 X 射线透视图中， BGA 器件的焊缝被其引线的焊球遮掩。对于 RF 屏蔽之下的双面密集型 PCB 及元器件的不可见焊接，也存在这类问题。
断面 X 射线测试系统克服了传输 X 射线测试系统的众多问题。它设计了一个聚焦断面，并通过使目标区域上下平面散焦的方法，将 PCB 的水平区域分开。该系统的成功在于只需较短的测试开发时间，就能准确检测出焊接缺陷。就多数线路板而言， " 无夹具 " 也有助于减少在产品检测上所花的精力。对于小体积的复杂产品，制造厂商最好使用断面 X 射线测试系统。虽然所有方法都可检查焊接点，但断面 X 射线测试系统提供了一种非破坏性的测试方法，可检测所有类型的焊接质量，并获得有价值的调整组装工艺的信息。
（4）选择合适的 X 射线检测系统
选择适合实际生产应用的。有较高性能价格比 X 射线检测系统以满足质量控制需要是一项十分重要的工作。最近较新的超高分辩率 X 射线系统在检测及分析缺陷方面已达微米水平，为生产线上发现较隐蔽的质量问题（包括焊接缺陷）提供了较全面的、也比较省时的解决方案。在决定购买检测 X 射线系统之前。一定要了解系统所需的最小分辩率，见表 2 。与些同时也就决定了所要购置的系统的大致价格。当然，设备放置、人员配备等因素也要在选购时全盘考虑。
3 结束语
随着 BGA 封装器件的出现并大量进入市场，针对高封装密度、焊点不可见等特点，电子厂商为控制 BGAs 的焊装质量，需充分应用高科技工具、手段，努力掌握和大力提高检测技术水平。使用新的工艺方法能有与之相适应、相匹配的检测手段。只有这样，生产过程中的质量问题才能得到控制中。而且，把检测过程中反映出来的问题反馈到生产工艺中去加以解决，将会使生产更加顺畅，减少返修工作量。 |
