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SMT焊點(diǎn)無損檢測(cè)技術(shù)——X-Ray無損檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

發(fā)布時(shí)間：2022-03-15 09:00:00

X-Ray焊點(diǎn)無損檢測(cè)技術(shù)是國(guó)際上近年來發(fā)展的新技術(shù)，與計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)相結(jié)合，對(duì)SMA上的焊點(diǎn)、PCB內(nèi)層和器件內(nèi)部連線進(jìn)行高分辨率的檢測(cè)。按照應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)和產(chǎn)品的特點(diǎn)，X-Ray無損檢測(cè)技術(shù)大致可分為以下三類：

1.基于2D圖像的X-Ray檢測(cè)和分析

2.基于2D圖像，具有OVHM(**放大倍數(shù)的傾斜視圖)的X-Ray檢測(cè)分析

3.3DX-Ray檢測(cè)分析

以上三類又可分為在線的X-Ray檢測(cè)和離線的X-Ray檢測(cè)，在線的X-Ray檢測(cè)自動(dòng)化程度高，需制定自動(dòng)檢測(cè)的測(cè)試規(guī)范，可以實(shí)行測(cè)試結(jié)果的量化，適合批量生產(chǎn)。離線的X-Ray檢測(cè)，可針對(duì)性的進(jìn)行局部放大、調(diào)整設(shè)備參數(shù)等相關(guān)操作，以獲得清晰圖像，便于焊點(diǎn)分析，適合小批量特點(diǎn)和對(duì)檢測(cè)設(shè)備的使用要求。

以下將對(duì)離線的X-Ray檢測(cè)的三類檢測(cè)技術(shù)予以介紹。

一、基于2D圖像的X-Ray檢測(cè)和分析

成像原理：首先對(duì)X射線管施加12.5kV左右的高壓，產(chǎn)生出X射線。X射線再通過材料為鈹?shù)拇翱谕渡湓赑CB板上。X射線穿透需檢測(cè)的PCB組裝板，放大并投射到CCD成像器上，將X射線轉(zhuǎn)化為可見光影像。根據(jù)不同的材料對(duì)X射線的吸收率不同，在成象器上將顯示出不同灰度的圖像，焊點(diǎn)中含有具有較大X射線吸收率的鉛，從而在成像器上顯示出灰度較大的放大的焊點(diǎn)圖像，而PCB上無焊點(diǎn)的部分，如玻璃纖維、銅、硅等對(duì)X第線的吸收率低，顯示出低灰度的圖像甚至無顯示。通過調(diào)整X射線管的電壓和電流參數(shù)、得到合適的灰度顯示比，從而得到清晰的焊點(diǎn)信息。此焊點(diǎn)圖像信息，再通過成像器下。

的焊點(diǎn)進(jìn)行高分辨率的檢測(cè)。

二、基于2D圖像，具有OVHM(**放大倍數(shù)的傾斜視圖)的X-Ray檢測(cè)分析-指名

成像原理：類似X-Ray射線檢查系統(tǒng)PCBA/Inspector100，不同的是采用自帶抽真空和維持真空系統(tǒng)的開方式結(jié)構(gòu)的X射線管，與閉管相比較，具有較小的微焦點(diǎn)直徑2um，因而具有較高的分辨率1um。目前，國(guó)際上已研制出微焦點(diǎn)直徑為500納米的開方式結(jié)構(gòu)X射線管，分辨率大大提高：采取數(shù)控成像器傾斜旋轉(zhuǎn)，獲得較高的放大倍數(shù)1000-1400倍(OVHM)，。特別對(duì)檢查μBGA及IC內(nèi)部連線等目標(biāo)及提高焊點(diǎn)缺陷的準(zhǔn)確判斷的概率意義尤為重大。

三、3DX-Ray檢測(cè)

成像原理：采用掃描束X射線分層照相技術(shù)，通過具有多焦點(diǎn)移動(dòng)的射線管和成像器的360°的旋轉(zhuǎn)，形成某一特定高度(聚焦層)上的焊點(diǎn)圖像信息，并可消除遮蔽陰影，見圖2(成像原理略);通過選定數(shù)量的截面焊點(diǎn)圖像信息，采用圖像處理技術(shù)，獲得三維影像信息。通過焊點(diǎn)的三維影像可測(cè)出焊點(diǎn)的三維尺寸、焊錫量和準(zhǔn)確地確定焊接缺陷。但由于成像的原理和適應(yīng)在線使用的自動(dòng)化要求，圖像的分辨率很低。