X光检查仪 发布时间：2014-07-29
一、测试设备
3D X射线透视仪
二、测试原理
X射线透视仪的测试原理基于X射线穿透物体时发生的衰减效应，并通过探测器将衰减后的射线转换为实时可见的图像。金鉴实验室作为专注于无损检测领域的科研检测机构，能够进行严格的X-Ray检测，致力于为客户提供高质量的测试服务。
其核心工作流程如下：
仪器内的X射线管发射出高能X射线束，X射线穿透被测样品（如电路板、铸件、电子元器件等），样品内部不同材质或结构（如金属、塑料、空气、裂纹）对X射线的吸收和散射程度不同，导致穿透后的射线强度产生差异。探测器接收衰减后的X射线，并将其转换为电信号，电信号经过计算机处理，最终在屏幕上生成一幅反映物体内部结构密度分布的灰度图像。密度高的区域（如金属）吸收射线多，图像显示为亮白色；密度低的区域（如空气、裂纹）吸收射线少，图像显示为暗黑色。
3D成像，通过360°旋转样品获取数据，采用Vgstudio软件进行数据处理，可以得到任意位置的样品CT切片形貌。
三、执行标准
GB/T 35388-2017 无损检测 X射线数字成像检测 检测方法
IPC-A-610G 电子组件的可接受性
金鉴实验室在进行试验时，严格遵循相关标准操作，确保每一个测试环节都精准无误地符合标准要求。
四、设备参数
图像探测器技术：高速平板探测器
130X130mm 最大可视面积（FOV）
65,000 灰度等级
24"LCD
几何放大倍：2,000倍
总放大倍数：10,000倍
CNC 功能：标准配置
最大监测尺寸：460mmX410mm
最大样品尺寸：800mmX500mm
细节辨识能力<500nm
16位实时图像处理系统
运动轴部分
1. 工作台 X / Y;
2. X 光管上下移动;
3. 图像探测器的上下移动;
4. 图像探测器的左右倾斜(-72.5~+72.5度);
5. 工作圆台旋转 360度;
6. 样品夹手动倾斜(-30~+30度) / 旋转360度;
7. 具备Zoom+ & Powerdrive技术。
五、服务项目
金鉴实验室拥有专业的X-Ray测试设备和技术团队，能够确保X-Ray测试的准确性和可靠性，如需进行专业的检测，可联系金鉴检测顾问189-2421- 3655。针对PCB、PCBA、BGA、SMT等焊点检查，根据IPC-A-610D进行判断。电缆、塑料件等透视检查断开、裂缝、气泡类的测试通常根据客户要求进行判断：
1、集成电路的封装工艺检测：层剥离、开裂、空洞和打线工艺；
2、印刷电路板制造工艺检测：焊线偏移，桥接，开路；
3、表面贴装工艺焊接性检测：焊点空洞的检测和测量；
4、连接线路检查：开路，短路，异常或不良连接的缺陷；
5、锡球数组封装及覆芯片封装中锡球的完整性检验；
6、高密度的塑料材质破裂或金属材质检验；
7、芯片尺寸量测，打线线弧量测，组件吃锡面积比例量测；
8、3D成像，CT切片检测内部缺陷。
六、尺寸要求
2D样品尺寸：不大于300mmx300mm
3D/CT样品尺寸： 1mm~30mm
七、案例案例
半导体晶圆片、封装器件、红外器件、光电传感器件、SMT贴片器件、MEMS等; 复合材料、镀膜、电镀、注塑、合金、超导材料、陶瓷、金属焊接、摩擦界面等；检测电子元器件及多层印刷电路板的内部结构，内引线开路或短路，粘结缺陷，焊点缺陷，封装裂纹，空洞，桥连，立碑及器件漏装等缺陷。
对于某些不能通过外观检查到的部位以及PCB的通孔内部和其他内部缺陷，只好使用X射线透视系统来检查。X光透视系统就是利用不同材料厚度或是不同材料密度对X光的吸湿或透过率的不同原理来成像。 该技术更多地用来检查PCBA焊点内部的缺陷、通孔内部缺陷和高密度封装的BGA或CSP器件的缺陷焊点的定位。目前的工业X光透视设备的分辨率可以达到一个微米以下，并正由二维向三维成像的设备转变，甚至已经有五维（5D）的设备用于封装的检查，但是这种5D的X光透视系统非常贵重，很少在工业界有实际的应用。
案例一：芯片共晶焊空洞率大小会直接影响芯片焊接的可靠性及使用寿命。
金鉴实验室在X-RAY检测方面具有丰富的经验，实验室拥有一支由国家级人才工程入选者和资深技术专家组成的团队，能够针对芯片焊接缺陷检测提供具体的解决方案。
案例二：LED灯珠河道存在金属异物，会导致灯珠出现短路、串亮、漏电等异常现象。
案例三：无损观察LED灯珠，可直观地看到灯珠键合线B点断线。
案例四：iPad Pro 2021 mini LED逆向解刨，可清晰看到mini LED背光板内部串并联结构和空洞分布情况。
如上图所示，单一Mini LED阵列的4 pcs芯片被导线串联在一起，形成四串的结构。通过X-RAY透射照相可确认每个阵列由4颗mini LED串联构成，可通过对2596个阵列进行单独调光，从而实现画质的高对比度和显示的高亮度。
随机取9pcs芯片进行X-Ray透射照相，结果芯片焊接区域的空洞率最高不超过3%，达到军工级管控5%以内，表现优秀。目前Mini LED封装过程中芯片小、焊盘小、用锡量少，对芯片焊接工艺和设备有高要求。焊锡空洞率检测焊接质量的主要手段之一，空洞率过高会存在芯片散热效果差、焊层开裂等隐患。
案例五：3D成像，通过采用Vgstudio 软件处理，CT切片可以有针对性地观察样品内部是否存在内部缺陷，可以得到2835灯珠键合线完整切片形貌，Mini 灯珠倒装焊接位置存在空洞形貌，BGA元器件内部的焊点均无空洞。
八、超声波扫描显微镜SAM与X-RAY的区别？
在同一实验室内，SAM与X-ray是相互补充的方法手段。它们主要的区别在于展现样品的特性不同。X-ray能观察样品的内部，主要是基于材料密度的差异。密集的金属材料比陶瓷和塑料等材料对于X射线有较大的不透过性和较小的穿透深度。X-ray对于分层的空气不是非常的敏感，裂纹和虚焊是不能被观察到的，除非材料有足够的物理上的分离。X-ray射线成像操作采用的是穿透模式，得到整个样品厚度的一个合成图像。在较长的检查期间内，如果半导体设备放置在离X-ray射线源比较近的地方可能会产生损坏或随机的电子错误。
超声波能穿透密集的和疏松的固体材料，但它对于内部存在的空气层非常的敏感，空气层能阻断超声波的传输。确定焊接层、粘接层、填充层、涂镀层、结合层的完整是SAM独特的性能。SAM可以分层的展现样品内部的一层一层的图像 。基于反射回波模式产生的图像只需要通过样品的表面(反射扫描模式)，而穿透模式需要通过样品的两个表面(类似X-ray)(透射扫描模式)。并且SAM使用的超声波频率是高于MHz，而不同于超声波清洗设备使用的KHz的频率。
金鉴实验室的专业服务不仅限于测试和认证，还包括失效分析、技术咨询和人才培养，为客户提供一站式的解决方案，金鉴将继续秉承着专业的服务态度，不断提升自身的技术水平和服务质量，为材料检测行业贡献我们的力量。
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