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X-Ray射线检测技术在高精密电子焊接制程中都有哪些应用?

2019-07-12 09:07:00
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2022
摘要:电子制造技术的进步,推动电子元器件加速向精细化、微型化和复杂化方向发展

近年各类智能终端设备(如智能手机和Pad)以及智能汽车电子产品的兴起,使封装小型化和组装的高密度化以及各种新型封装技术更趋精益求精,对电路组装质量的要求也越来越高。诸如自动光学检测、ICT针床测试、功能测试(FCT)、X-RAY射线检测技术便被广泛应用于SMT、LED、BGA、CSP倒装芯片检测,半导体、封装元器件、锂电行业,电子元器件、汽车零部件、光伏行业,铝压铸模铸件、模压塑料,陶瓷制品等特殊行业的检测。


电子制造技术的进步,推动电子元器件加速向精细化、微型化和复杂化方向发展。这也为产品出厂检测提出更高要求,因为一丝一毫的误差,就有可能给产品带来致命性伤害。众多从事电子制造的企业为了减少产品瑕疵,保证良品率,积极寻找以测试测量技术为核心的工业检测应用为产品提供强力支撑,测试测量技术因此得到了快速发展。

多年以来,测试测量技术应用一直处于电子制造产业产品线中,默默无闻发挥着“查错除错”的推手作用。现在,伴随智能手机消费电子、物联网、汽车电子和通用技术迅猛发展,对检测的精度、准确性以及检测效率要求也水涨船高。过去依靠人工目检甄别产品的形式很难适应现在快节奏、自动化流水线作业,尤其是人力成本和检测效率短以及检测的局限性难以突破。


在SMT电子制造业,PCB印刷电路板组件越来越小、组装密度越来越高已成为持续的发展趋势。这种趋势的出现不一定是因为需要PCB组件变得更小,而是因为新设计大幅采用了更多的隐藏了焊接连接的球栅阵列封装(BGA)和其他器件,比如方形扁平无引脚封装(QFN)和柱栅陈列封装(LGA)。与较大的有引脚封装相比,这类器件通常在性能和成本方面具有一定优势,所以更小更密的趋势可能会继续保持。

AOI自动光学检测仪是SMT制造业中一项成熟的关键工艺检测控制技术,它在很大程度上提高了对成品质量的信心。但是对于器件上那些无法用肉眼看到的焊接连接要如何检测呢?


X-RAY射线检测设备正是要找的答案。


由于“隐藏了连接点”的器件被误贴装,而造成生产出的组件无法维修或需要高昂维修费用,而采用X射线作为制程控制方法可去除这种风险。误贴装器件的返工不仅会耗费时间,还可能引起组件上的其他问题,例如由于局部加热而导致周围元件或PCB产生问题。返工还有可能超过双面组件所能承受的最多回流焊周期次数。造成工艺流程后期出现故障,例如 JTAGJTAG是一种国际标准测试协议(IEEE 1149.1兼容),主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议,如DSP、FPGA器件等。或功能测试中,诊断和重新测试会产生额外的时间和费用。

X-RAY射线检测仪的应用

随着电子产业的不断飞速发展,与之相关的新型检测技术也在不断地涌现出来。常规的无损分析往往只能获得线路板表面的信息,难以提供完整的内部信息。X射线检测仪作为新兴的分析手段,可以实现在不破坏样品的前提下,检测出不可见缺陷,反映样品的内部信息。


随着消费电子和工业互联网的蓬勃发展,对于硬件支撑的电子技术提出了更高的要求,封装的小型化和组装的高密度化以及功能集成化的新型器件是现在电子技术的新方向;并且工艺质量的要求也由此越来越高。于是对检查的方法和技术提出了更高的要求。


为满足这一要求, X-Ray检测技术作为行业的典型代表,它不仅可对不可见焊点进行检测(如BGA等),还可对检测结果进行定性、定量分析,以便及早发现故障,降低废品率。


X-RAY射线检测设备采用非破坏性微焦检查装置通过平板检测器接到的信号转换,可输出高质量的透视检查图像,将展现高质量,高放大倍率,高分辨率的被测物体图像给用户。


高解析度X光无损探测主要使用于锂电池、BGA、CSP、flip chip、LED、半导体内部、多层电路板以及铸造件的质量检测,并能快捷清晰地检测电路板的焊接情况,特别适用生产过程的质量检测和返修后的质量检测。


高精密电子焊接制程中易出现的缺陷包括:BGA假焊、元器件失效、焊锡过多形成锡球、形成焊接针孔气泡、有污染物、出现冷焊接点、焊锡空洞、有吹气孔等诸多现象。常规的无损分析往往难以有效地检测出这些缺陷,而X射线检测系统的出现恰恰填补了这一空白 !

未来X-Ray检测设备的发展趋势一定是往高度智能化、自动化、数字化方向发展,同时X-Ray检测设备的应用会越来越多,市场前景非常广阔。



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