X射線(xiàn)是一種波長(cháng)極短、能量很大的電磁波,穿透能力非常強。
當X射線(xiàn)照射樣品時(shí),其透過(guò)強度不僅與X射線(xiàn)的能量有關(guān),同時(shí)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(xiàn)就越容易透過(guò)。X射線(xiàn)檢測原理就是利用X射線(xiàn)照射樣品后,通過(guò)圖像接收轉換裝置將X射線(xiàn)透過(guò)強度以灰度對比的明暗差異來(lái)成像。PCBA中包含的材料種類(lèi)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(lèi):
(1)由物質(zhì)密度較大的錫、鉛或錫鉛合金組成的焊點(diǎn);
(2)金屬及陶瓷封裝殼體、金絲及芯片粘結材料;
(3)塑封料、硅等易透過(guò)材料;
(4)空洞、裂紋等缺陷以及PCB通孔。當X射線(xiàn)透過(guò)第一類(lèi)和第二類(lèi)材料時(shí),X射線(xiàn)通過(guò)較少致所成圖像灰度值較高;當X射線(xiàn)透過(guò)第三類(lèi)時(shí)所成圖像灰度值較低;對于第四類(lèi),X射線(xiàn)完全透過(guò)最終成明亮圖像。
2DX射線(xiàn)檢測儀,可傾斜角度為±70°。首先通過(guò)合理設置調整X射線(xiàn)檢測儀的電壓、功率以及對比度等參數,將PCBA成像質(zhì)量調至最佳狀態(tài)。整個(gè)檢測過(guò)程主要分為四步,本文又稱(chēng)三加一法。
(1)對PCBA進(jìn)行全局檢查,主要包括PCB和元器件;
(2)放大圖像進(jìn)行局部檢查,查找缺陷或疑似缺陷;
(3)通過(guò)再次放大和傾斜成像對疑似缺陷進(jìn)行識別分析及確認;
(4)針對所有BGA封裝器件進(jìn)行傾斜成像,初步檢查其是否存在虛焊缺陷。
當前PCBA中不可見(jiàn)焊接缺陷檢測困難的問(wèn)題,基于2DX射線(xiàn)檢測儀,提出了檢測方法和檢測流程。通過(guò)實(shí)驗對X射線(xiàn)檢測方案進(jìn)行了驗證,結果表明給出的X射線(xiàn)檢測方案合理可行,按此檢測方案可以識別PCBA中常見(jiàn)的焊接缺陷,同時(shí)可以指導PCB設計及焊接工藝改進(jìn)。X射線(xiàn)檢測方案在對PCBA焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測時(shí),具有以下優(yōu)點(diǎn):成像清晰,便于缺陷識別;覆蓋PCBA常見(jiàn)缺陷,工作質(zhì)量高;操作流程規范,檢測效率高。
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