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伴隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,SMT技術(shù)已變得越來越普及,單片機(jī)芯片的體積也變得越來越小,且單片機(jī)芯片的腳位逐漸增多,尤其是近些年來出現(xiàn)的BGA單片機(jī)芯片等,由于BGA單片機(jī)芯片的腳位不是按傳統(tǒng)設(shè)計(jì)分布在四周,反而是分布在單片機(jī)芯片的底面,無疑根據(jù)傳統(tǒng)的人工視覺檢測是根本不可以判斷焊點(diǎn)的好壞,必須根據(jù)ICT甚至功能測試,但通常情況下如存在批量錯(cuò)誤,就不可以及時(shí)被發(fā)現(xiàn)整改,且人工視覺檢測是最不精準(zhǔn)和重復(fù)性最差的技術(shù),因此X-ray檢測技術(shù)變得越來越廣泛地應(yīng)用于SMT回流焊后的檢驗(yàn),它不僅可以對焊點(diǎn)進(jìn)行定性定量分析,而且可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障,進(jìn)行整改。
一、X-ray機(jī)器工作原理:
當(dāng)板子沿著導(dǎo)軌進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部后,位于板子上方有一X-ray發(fā)射管,其發(fā)射的X射線穿過板子被置于下方的探測器(通常為攝像機(jī))所接受,由于焊點(diǎn)中含有可以大量吸收X射線的鉛,因此與穿過玻璃纖維銅、硅等其他材料的X射線相比,照射在焊點(diǎn)上的X射線被大量吸收,而呈現(xiàn)黑點(diǎn)產(chǎn)生良好的圖像,使得對焊點(diǎn)的分析變得相當(dāng)簡單直觀,故簡單的圖像分析算法便可自動(dòng)且可靠地檢測焊點(diǎn)的缺陷。
二、X-ray技術(shù):
X-ray技術(shù)已從以往的2D檢驗(yàn)法站站到目前的3D檢驗(yàn)法,前者為投射X射線檢驗(yàn)法,對于單面板上的期間焊點(diǎn)可產(chǎn)生清晰的視像,但對于目前廣泛使用的雙面回流焊板子效果就很差,會(huì)使兩面焊點(diǎn)的視像重疊且極難分辨,但后者3D檢驗(yàn)法是使用分層技術(shù),即將光束聚焦到任何一層并將相應(yīng)圖像投射到一高速旋轉(zhuǎn)的接受面上,由于接受面告訴旋轉(zhuǎn)使得位于交點(diǎn)處的圖像非常清晰,而其他層上的圖像則被消除,故3D檢驗(yàn)法可對板子兩面的焊點(diǎn)獨(dú)立成像。
3DX-ray技術(shù)除了可以檢測雙面焊接板外,還可以對那些不可見焊點(diǎn)如BGA等進(jìn)行多層圖像切片檢測,即對BGA焊球連接處的頂部、中部和底部進(jìn)行徹底檢測,同時(shí)利用此方法還可以測通孔PTH焊點(diǎn),檢查通孔中焊料是否充實(shí),從而極大的提高焊點(diǎn)的連接質(zhì)量。
三、X-ray取代ICT
對著印刷版密度變得越來越高,器件變得越來越小,在對印制板設(shè)計(jì)時(shí)留給ICT測試的點(diǎn)空間變得越來越小,甚至被取消,此外對于復(fù)雜印制板,如果直接從SMT生產(chǎn)線送至功能測試崗位,不僅會(huì)導(dǎo)致合格率下降,而且會(huì)增加板子的故障診斷和返修費(fèi)用,甚至?xí)斐山回浹诱`,在當(dāng)今社會(huì)激烈的競爭市場上失去競爭力,如果此時(shí)用X-ray檢驗(yàn)取代ICT,可保證功能測的生產(chǎn)路,減小故障診斷和返修工作,此外,在SMT生產(chǎn)中通過用用X-ray進(jìn)行抽查,能降低甚至消除批量錯(cuò)誤,值得注意的是:對那些ICT不能測出的焊錫太少或過多,冷汗、焊或氣孔等X-ray也可測得,而此類缺陷能輕易通過ICT甚至功能測試而不被發(fā)現(xiàn),從而影響產(chǎn)品壽命,當(dāng)然X-ray不能查出器件的電氣缺陷,但這些都可在功能測試中被檢驗(yàn)出來,總之增加X-ray檢測不僅不會(huì)漏掉制造過程中的任何缺憾,而且能查出一些ICT查不出的缺憾。
綜合以上各因素,3DX-ray機(jī)器可以根據(jù)每個(gè)焊點(diǎn)的尺寸形狀及特性進(jìn)行評(píng)估,自動(dòng)將不可接受和臨界焊點(diǎn)檢測出來,臨界焊點(diǎn)即會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品過早失效的焊點(diǎn),當(dāng)然這些臨界焊點(diǎn)在其他測試上都會(huì)被認(rèn)為良好焊點(diǎn)。