X射線是一種波長極短、能量很大的電磁波,穿透能力非常強。
當(dāng)X射線照射樣品時,其透過強度不僅與X射線的能量有關(guān),同時與樣品材料的物質(zhì)密度和厚度有關(guān),物質(zhì)密度越小以及厚度越薄X射線就越容易透過。X射線檢測原理就是利用X射線照射樣品后,通過圖像接收轉(zhuǎn)換裝置將X射線透過強度以灰度對比的明暗差異來成像。PCBA中包含的材料種類繁多,厚薄不一,按物質(zhì)密度大小劃分,一般將其分為四大類:
(1)由物質(zhì)密度較大的錫、鉛或錫鉛合金組成的焊點;
(2)金屬及陶瓷封裝殼體、金絲及芯片粘結(jié)材料;
(3)塑封料、硅等易透過材料;
(4)空洞、裂紋等缺陷以及PCB通孔。當(dāng)X射線透過第一類和第二類材料時,X射線通過較少致所成圖像灰度值較高;當(dāng)X射線透過第三類時所成圖像灰度值較低;對于第四類,X射線完全透過最終成明亮圖像。
2DX射線檢測儀,可傾斜角度為±70°。首先通過合理設(shè)置調(diào)整X射線檢測儀的電壓、功率以及對比度等參數(shù),將PCBA成像質(zhì)量調(diào)至最佳狀態(tài)。整個檢測過程主要分為四步,本文又稱三加一法。
(1)對PCBA進行全局檢查,主要包括PCB和元器件;
(2)放大圖像進行局部檢查,查找缺陷或疑似缺陷;
(3)通過再次放大和傾斜成像對疑似缺陷進行識別分析及確認;
(4)針對所有BGA封裝器件進行傾斜成像,初步檢查其是否存在虛焊缺陷。
當(dāng)前PCBA中不可見焊接缺陷檢測困難的問題,基于2DX射線檢測儀,提出了檢測方法和檢測流程。通過實驗對X射線檢測方案進行了驗證,結(jié)果表明給出的X射線檢測方案合理可行,按此檢測方案可以識別PCBA中常見的焊接缺陷,同時可以指導(dǎo)PCB設(shè)計及焊接工藝改進。X射線檢測方案在對PCBA焊接質(zhì)量進行檢測時,具有以下優(yōu)點:成像清晰,便于缺陷識別;覆蓋PCBA常見缺陷,工作質(zhì)量高;操作流程規(guī)范,檢測效率高。
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