电路板中缺陷检查检测方案(实时成像检测)

LAAN-A-ND-E023 Application NNo.N132News 用户服务热线电话： 800-810-0439400-650-0439 使用 Xslicer SMX-6000 观察大型贴装电路板的实例 摘要：本文介绍了一个运用 Xslicer SMX-6000微焦点X射线检查装置的×射线透视及CT对大型电路板的实例观察。针对电路板中的BGA 透视放大后测量气泡率，再对晶体管中的绑定线透视放大观察细节，对于 PIN 脚和 BGA 采用45度透视观察焊锡情况。最后介绍了运用 CT观察 BGA和晶体管的内部气泡和绑定线，展示了3D效果图。 关键词：微焦点X射线检查装置 CTI电路板 BGA 晶体管 PIN脚 为了使电子产品更有效的工作，印刷电路板中密集的贴装着电子元件、集成电路和金属绑定线。随着时间的推移，贴装在电路板上的元件的密集度越来越高，电路板变得越来越紧凑。要使得电路板正常工作，其组件必须无缺陷，部件必须正常连接。然而，电路板的生产及制造涉及到一定程度的缺陷。因此，需要检查及有效检测不良板并识别不良的原因。X射线透视观察就是 实验部分 1.1仪器 Xslicer SMX-6000 微焦点×射线检查装置(带PCT) 1.2分析条件 ×射线透视检查分析条件： 测试电压：140KV 测试电电：100uA 观察角度：0°和45° X射线 CT检查分析条件： 测试电压：140KV 测试电流：100uA 观察角度：60° 扫描模式：清晰 扫描时间： 10min 其中之一的方法。并且X射线透视观察可以无破坏性的快速检查样品的内部结构。此外，当电路板贴装密集且复杂时，透视观察很难检查及分析，此时需要使用×射线计算机断层层描(CT)观察确定。本文介绍了一个运用 Xslicer SMX-6000 微焦点X射线检查装置(带PCT)的×射线透视及CT对大型电路板的实例观察。 结果与讨论 2.1X射线透视观察 通过 Xslicer SMX-6000设备，我们获得了一块电路板的多种图像。通过外观导航图功能获电路板的外观图像(如图1)，通过X射线透视分别获得 BGA (如图1中的A部分)和晶体管(如图1中的B部分)的透视图像(图2和图3)。从图中可以观察样品内部结构，图像越黑，密度越大，图像越白，密度越小。而且Xslicer SMX-6000 设备是一款可以观察大型电路板的设备。 从图1所示，在不破坏整块电路板的情况下，可以看到整个电路板中的元件外观结构。通过放大观察，可以看到 BGA(图2)中的气泡和绑定线(图3)的尾部细节状态。另外，通过设定OK/NG 门槛值可以测定 BGA气泡率(图2中的黄色部分)。 从图4和图5所示， 插件的 PIN 脚和 BGA 的锡球这种结构的组件是很难垂直观察到内部缺陷的。这时需要倾斜探测器有效观察。通过从不同的角度观察，操作者可以直观的掌握结构，确定缺陷部位。 图1电路板外观图 图2BGA(A部位)透视图和气泡率测量结果 图3晶体管(B部位)透视图 图4PIN脚(C部位)透视图 左边：垂直透视，右边：倾斜45度透视) 图5BGA(A部位)透视图 (左边：垂直透视，右边：倾斜45度透视) 2.2X射线 CT 观察 当电路板上有多层组件时，倾斜探测器很难观察清楚。在这种情况下，检查分析就可以利用CT成像获取取断面的数据。如图6所示，利用×射线CT就可以获得多平面重建(MPR)图像。 横截面图像(佐上角)和正交纵断面图像(右上角和左下角)可同时观察。右下角的图像是单独采集的放大图像，白色球里面黑色部分是气泡。操作人员很容易从一个特定的截面分析和检测出缺陷。SMX-6000 的这种CT检测方法叫做倾斜CT，特别适用大型电路板器件检查。 在图7所示中，是由图6中的数据虚拟出一个立体的3D图像。这比×射线透视视 MPR图更直观的能够观察出缺陷。在右下角放大图中可以清楚的看到气泡缺陷。 在图8所示中的晶体管图像放大倍率是和图7中的图像放大率倍率是一样的，可以看到焊接部位有气泡及3D图中显示绑定线没有断开。 图6 BGA切片的MPR显示图 图 7 BGA 的 3D 图 结论 采用岛津公司的Xslicer SMX-6000 设备检查样品，可以根据不同的观察点和细节选择合适的观察方法。任何操作人员都可以轻松的在X射线透视视 CT之间任意切换检查样品内部结构。 ( -内容翻译自岛津 GADC 编号LAAN-A-ND-E023 ) 图8晶体管的 MPR 显示图和 3D图 ( 岛津企业管理(中国)有限公司岛津(香港)有限公司 ) ( 免责声明： ) ( *本资料未经许可不得擅自修改、转载、销售； ) ( *本资料中的所有信息仅供参考，不予任何保证。如有变动，恕不另行通知。 ) 为了使电子产品更有效的工作，印刷电路板中密集的贴装着电子元件、集成电路和金属绑定线。随着时间的推移，贴装在电路板上的元件的密集度越来越高，电路板变得越来越紧凑。要使得电路板正常工作，其组件必须无缺陷，部件必须正常连接。然而，电路板的生产及制造涉及到一定程度的缺陷。因此，需要检查及有效检测不良板并识别不良的原因。X射线透视观察就是其中之一的方法。并且X射线透视观察可以无破坏性的快速检查样品的内部结构。此外，当电路板贴装密集且复杂时，透视观察很难检查及分析，此时需要使用X射线计算机断层扫描（CT）观察确定。本文介绍了一个运用Xslicer SMX-6000微焦点X射线检查装置(带PCT）的X射线透视及CT对大型电路板的实例观察。采用岛津公司的Xslicer SMX-6000设备检查样品，可以根据不同的观察点和细节选择合适的观察方法。任何操作人员都可以轻松的在X射线透视和CT之间任意切换检查样品内部结构。