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IPC-7095D-W AM1 CN 2019 年 1 月 11 7 图 7-48 展示了大物台 CT 电子切片和和板内局部 3D 渲染，揭示了 HoP （红色箭头） 大物台 CT 的一个重要优点是操作者可以很容易地选 择切片（电子切片）的位置 。该切片常用于精确评估 BGA 器件内的界面空洞 。图 7-49 显示了 BGA 器件 界面区域的空洞切片。该切片有助于对界面空洞进行 准确评估，并显示出在组装界面处的焊球直径和空洞 百分比。 …
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另一斜视的方法是使用广角透射 X 射线源，如图 7-44
所示。在这种方法中，探测器可绕 X 射线源中心轴转
动，利用辐射锥体的外围部分来产生倾斜视角以达到
最高放大倍数。
图 7-45 和图 7-46 采用自上向下的透射观测和倾斜观
测的 FBGA 图像来展示高放大倍数下的斜视观测的优
点。在这两个图中出现的编号解释如下：
• 焊点 2、3 和 4 明显开路
• 空洞 1 位于靠近焊盘的顶部
• 焊点 6 和印制板有接触但润湿不充分（无弯月面）
对于无铅应用，图 7-45 中的图像纹理和暗度可能略有
不同。可能需要稍稍减小射线管强度和／或功率以避
免过度曝光。
7.3.3.3 切面 X 射线技术
对于透射 X 射线技术，由
于双面印制板组件的重叠使得焊点的某些区域难以辨
清，而切面会提供更多的测试通道。由于透射 X 射线
捕捉的是整个焊料体的 2D 信息，而切面提供的是印
制板的虚拟切片（电子切片）信息，它可用于创建印
制板区域 3D 渲染模型。这完全以无损的方式完成，
是机械切片的一种替代方案。
MXI 和 AXI 具有该能力，MXI 系统提供高分辨率
和高质量的电子切片和 3D 模式，而 AXI 系统的速
度更快。
7.3.3.3.1 透射 X 射线
大物台计算机断层扫描（CT）
或灌注计算机断层扫描（PCT）2D X 射线是一种非常
有效和快速的技术。然而，在诸如多层组件和器件的
情况下，由于 X 射线穿透物体的性质，2D X 射线图
像变得复杂。穿透测量对象断面的能力对于识别所有
缺陷并进行必要的测量是必要的。
大物台 3D CT 涉及旋转样品并以不同角度拍摄多个图
像。为了提供有用的分辨率，它仅限于较小的样品。
开发大物台 CT 技术是为解决样品尺寸的限制，并提
供在不切割印制板的情况下高质量切片和大型印制板
内局部 3D 模型，这样提供了完全无损的解决方案。
大物台 CT 的原理如下：
印制板保持水平并非常靠近 X 射线源，探测器以一倾
角围绕检测对象移动，收集多个高分辨率 X 射线图像
（图 7-47）。这些图像在重建阶段使用，并生成高质量
的 3D 模型和电子切片。
图 7-45 自上向下观看 FBGA 焊点
图 7-46 FBGA 焊点的斜视图
A
B
C
图 7-47 大物台计算机断层扫描（CT）/ 部分 CT 原理
A– 探测器旋转
B– 样品
C–X 射线管
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图 7-48 展示了大物台 CT 电子切片和和板内局部 3D
渲染，揭示了 HoP（红色箭头）
大物台 CT 的一个重要优点是操作者可以很容易地选
择切片（电子切片）的位置。该切片常用于精确评估
BGA 器件内的界面空洞。图 7-49 显示了 BGA 器件
界面区域的空洞切片。该切片有助于对界面空洞进行
准确评估，并显示出在组装界面处的焊球直径和空洞
百分比。
7.3.3.3.2 自动 X 射线检测（AXI）
断层合成（图
7-50）和分层成像（图 7-51）均提供器件切片图像的
射线照相技术。用分层成像时，X 射线源和 X 射线成
像平面相对于待测电子器件彼此协调的方式移动。分
层成像仅显示器件的一层或一片清晰的图像，成像平
面上的其它层都被抹掉了。断层合成检测时在不同角
度下采集了若干 X 射线透射图像，并将这些图像的数
字信息进行数学合成。这可在期望的平面上能生成虚
拟切片用于分析。
7.3.4 X 射线图像分析
理解 BGA 器件的结构和
再流焊工艺有助于解释和分析焊球连接的 X 射线图
像。关于 X 射线图像分析应该考虑的并行因素可能
包括确定：
• 焊球是可塌陷的（共晶）还是非塌陷的（非共晶）
• 角落是否布置了非坍陷焊球以保持共面性
• 再流焊温度充分保持以实现完全对准并塌陷，BGA
在再流焊过程中出现了某种程度上的物理变形
这些因素会加进 X 射线图像的深入解释和分析中。
图 7-48 大物台计算机断层扫描（CT）（左侧）和 3D
渲染（右侧），显示枕头效应（HoP）
图 7-49 大物台计算机断层扫描（CT）
图 7-50 断层合成成像
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7.3.4.1 视野
在确定检验标准时，定义出一次能观测多少 BGA 焊球很重要。随着 BGA 节距的缩小，焊球尺
寸也随之减小，但有几种放大倍数水平可用于评估。
表 7-9 提供了适用于不同视野的不同节距和焊球尺寸特性。放大倍数的范围会变化，但应该在 30 倍至 50 倍之
间。取决于焊球尺寸，视野可以简单地通过 15 除以焊球直径得到。
表 7-9 检测的视野
焊球标称直径 （mm） 节距（mm） 建议的放大倍数 视野
0.75 1.50, 1.27
30 X 至 50 X
15/0.75 = 20 个焊球
0.60 1.0 15/0.60 = 25 个焊球
0.50 1.0, 0.80 15/0.50 = 30 个焊球
0.45 1.0, 0.80, 0.75 15/0.45 = 34 个焊球
0.40 0.80, 0.75, 0.65 15/0.40 = 38 个焊球
0.30 0.80, 0.75, 0.65, 0.50 15/0.30 = 50 个焊球
举例：15 除以 0.75（对于 0.75mm 的焊球）， 其结果是在评估该尺寸时能看到 20 个焊球。
随着焊球尺寸减小，质量评估时可观测到更多数量的焊球图像。
实时 X 射线系统的视野显示取决于 X 射线探测器可用的像素及它们是如何显示于操作屏幕上。商用可买到的
X 射线系统，像素可由 640×480（按目前标准属于低性能系统）变化至 3000×2000，甚至更高。
图 7-51 扫描束 X- 射线分层成像
A– 结果
B– 旋转 X 射线探测器
C– 旋转 X 射线束
D– 聚焦平面
D
A
B
C
A
AA
A
A
A
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