近年來，BGA、QFN、CSP、倒裝芯片等面陣元件在電子制造中的應用越來越廣泛。如BGA，與其他元件相比，它的引腳數、引腳間電感和電容更小，散熱性能更好。但是BGA也有缺點，比如SMT之后，封裝下的焊點很難通過肉眼或AOI測試來判斷焊接質量。

為了保證焊接質量，越來越多的制造商選擇X射線檢查隱藏焊點的元件。

X射線廣泛用于檢查被表面覆蓋的特征。在現代社會，X射線在醫療領域廣為人知，其實除了醫療領域，其他行業也廣泛使用X射線檢測，如安檢、食品安全檢測、電子領域等。在這里，我們將介紹PCB 組裝行業 的 X 射線檢測。

什么是 X 射線？

X射線檢測X射線通常指自動X射線檢測（AXI），一種短波長、強電磁波，X射線的波長比可見光的波長短（約0.001~10納米） . 光子能量比可見光光子能量大幾十到幾百甚至幾千倍。它是由德國物理學家——威廉·康拉德·龍琴于1895年發現的，因此也被稱為“龍琴射線”。X射線具有很強的穿透力，它可以穿透許多對可見光不透明的物質。X射線具有穿透、電離、熒光、熱、折射等作用，PCBA制造領域主要利用其穿透效應，是注重質量的PCB制造商最重要的步驟之一。

為什么需要在 PCBA 中進行 X 射線檢測？

近年來，BGA、QFN、CSP、倒裝芯片等面陣元件在電子制造中的應用越來越廣泛。如BGA，與其他元件相比，它的引腳數、引腳間電感和電容更小，散熱性能更好。但是BGA也有缺點，比如SMT之后，封裝下的焊點很難通過肉眼或AOI測試來判斷焊接質量。

X射線設備基于X射線的強穿透性，燈管在高壓下發射X射線，能有效穿透被測物體，圖像表現因密度和厚度不同而呈現多樣化，從而實現焊點檢測。為了保證焊接質量，越來越多的制造商選擇X射線檢查隱藏焊點的元件。

如何通過 X 射線檢查？

自動 X 射線發射管發射穿過測試樣品的 X 射線。探測器位于 AXI 機器的另一側，用于將 X 射線轉換為可見光并通過相機提供光學圖像。由于其自身的密度和原子量，樣品材料對 X 射線的吸收程度不同。因此，接收器上的成像會明顯不同，密度越高，對X射線的吸收越強，因此陰影圖像更清晰。離 X 射線管越近，圖像越大，離 X 射線管越遠，圖像越小。

X 射線可以檢測到哪些缺陷？

X射線可以檢測元件焊接的內部情況。它利用X射線的穿透能力來檢測焊點的焊錫不足、焊接不良、焊錫短路等問題。

當出現氣孔、夾渣、焊錫不全等缺陷時，會在缺陷區域形成亮點或亮線。在視覺上，我們可以根據探傷圖像中某個區域是否比周圍背景區域亮來判斷該區域是否存在缺陷。從圖像處理的角度來看，我們可以根據探傷圖像中的像素灰度值來判斷一個區域是否為缺陷。

空洞最可能的原因是焊膏和元件本身。在 X 射線圖像中，可以在焊點中看到一些“氣泡”。

如果焊點之間有灰色的“橋”，我們基本可以判斷為焊錫短路。

如果錫膏量異常或SMT偏差，元件可能會移位。根據 X 射線檢測圖像，引腳和焊盤的陰影不匹配，我們可以發現組件錯位。

* 焊接不良可以根據灰度和焊點大小來判斷。

PCB焊盤氧化會導致焊接不良。X射線檢測呈現的圖像是焊點明顯比正常大。

回流焊時錫膏不足或錫膏流入附近的通孔。在 X 射線圖像上，焊點比正常情況小。

冷焊是SMT焊膏在回流焊過程中由于焊接溫度和時間不夠而導致的不完全熔合。一般不易發現，但 X 射線檢測圖像清楚地顯示了問題。

審核編輯：湯梓紅