【IPC-7095C】_BGA设计与组装工艺的实施_（IPC标准）.pdf - 第105页
所 需 的电 压 部 分 取 决于 所 使用 的特 定 X 射线系统 的 灵 敏度 和 待 测 BGA 的 结构 和 性 能。 例 如 对 带 有 铜散热器 的 BGA ， 比 PBGA 或 CBGA 需 要 更 高 的 穿透 电 压 。而 带 有 铝 散热器 的 BGA ，不 需 要 较高 的电 压 ， 因 为 铝 属于 低 密度 材料， 相比于 铜 更 能 让 X 射线 穿透 。 7.3.3 X 射 线系 统 术 语 的定义和 讨论…
表7-4 检测⽅法应⽤推荐
⽅法 ⼯艺开发 在线⽣产 失效分析 ⼯艺审核 PI或⼩批量⽣产
光学检测 优秀 好 优秀 好好
手动X-ray 优秀 好 优秀 好 优秀
自动传输型X-ray 优秀 优秀 好好好
自动切面X-ray 优秀 优秀 优秀 好好
扫描声波显微镜 优秀 一般 好好一般
间隙高度测量 一般 一般 好好一般
自动光学检测 焊膏量
元件识别，
焊膏量
不适用 元件识别，焊膏量 元件识别，焊膏量
破坏性分析 好差优秀 一般 一般
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图7-18 X-射线技术的基本原理
X射线管
管控制
控制杆/计算机
数字控制（CNC）
图像处理
调制器
探测器（图像链）
图7-19焊球缺失的X-射线⽰例
图7-20焊球触点空洞的X-射线图例
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所需的电压部分取决于所使用的特定X射线系统
的灵敏度和待测BGA的结构和性能。例如对带
有铜散热器的BGA，比PBGA或CBGA需要更高
的穿透电压。而带有铝散热器的BGA，不需要
较高的电压，因为铝属于低密度材料，相比于
铜更能让X射线穿透。
7.3.3 X射线系统术语的定义和讨论 目前市面
上的X射线检测有人工（MXI）和自动（AXI）
配置。
MXI系统有不同程度的自动化，可包括
自动BGA分析、自动图像处理功能、自动化操
纵和板子操作。透射标靶型X射线系统的另一特
点是通过侧视获得高放大倍率（见7.3.3.2节）。
AXI系统和MXI的区别为，AXI系统能在线使用
并且不需要操作员来作出接收／拒收的判定。
MXI设备几乎只有X射线透射技术，而AXI设备
可以进行透射、切面以及
两者的组合。AXI设备
通常有三种形式：
• 透射AX—通常被称为2-D X射线
• 切面AX—通常被称为3-D X射线
• 2-D/3-D组合AXI
下面为透射、切面和组合自动X射线检测应用的
定义：
透射型X射线会自动生成位于X射线源和探测器
之间试样的所有特征图像。图7-23到7-25展示的
是透射、断层合成和分层成像的X射线图像的示
例。
切面AXI一次 会自动生 成电路板一个切面的图
像。断层合成和分层成像是切面AXI最常见的形
式。
组合AXI设备在PCB检测中并行使用透射和切面
技术。混合型系统会根据具体状况自动选取最
图7-21 ⼿动X-射线系统的图像质量
图7-22 枕形失真和电压过曝的X-射线例⼦
图7-23 透射成像（2D）
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合适的技术并允许用户自由选取自己所需使用
的技术。在两面都贴装有元器件的组件上（类型
2），标准的透射X射线技术由于重叠使得焊点的
部分子集无法看到，除非采用斜视法。
另一方面，当不能采用斜视时，切面技术将有
更多的测试访问。由于透射X射线技术捕捉的是
整个焊点体积的信息，而切面型技术捕捉的是
焊点特定切面的信息，在侦测某些类型的
焊点
缺陷时，这些技术具有其独特和通用能力。所
有的透射、切面和组合X射线技术都能探测到由
于焊点外形变化而引起的PCB组件缺陷。这些
组件缺陷类型包括但不限于：焊接短路、焊接
开路、焊料不足、缺件、元件歪斜和焊接空洞。
7.3.3.1 透射成像X射线技术 对于透射成像X
射线而言，X射线源和探测器可以是固定的或以
多种方
式活动，以实现放大倍数和视角变化。
通常来说，在垂直“视线”上的所有特征可被
同时观测到，只是没有区分深度。
材料厚度或密度的差异导致透射X射线在探测器
中的衰减程度不同，进而在图像显示中呈现出
或明或暗的亮度。对于单一材料类型（如共晶
焊料），探测器接收到的X射线光子衰减与材料
厚度成正比。生
成的灰阶图像可被用来解释和
确定焊点是否可接收。图7-26展示了透射检测的
示例。
7.3.3.2 透射X射线技术的斜视检测 透射X射
线系统对物体进行斜视检测有两种基本方法。
一种 方 法 由倾斜样品 来得到如 图 7-27所示的
斜角。虽然这种方法可斜视，该技术可能无法
达成最高放大倍数。
另一斜视的方法是使用广角透射X射线源，如图
7-28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
可达到的最高放大倍数的倾斜视角。
图7-29和7-30通过比较自顶向下透射直视与斜视
的FBGA实际图像，说明了在高放大倍数下斜视
的优点。
图7-24 断层合成成像（3D）
图7-25 分层成像切⾯图像 (3D)
图7-26 透射成像图例
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