X-Ray精准检测焊点空洞

电子制造企业正面临着如何精确评估其产品内部空洞率（Porosity）的挑战。这里展示几种协同工作的新型分析方法，旨在对关键连接界面实现更精准的空洞测量。

LGA封装的焊接界面（局部图）

在与众多电子制造工厂的沟通中发现，他们普遍对其现有的空洞测量能力表示不满----由于元器件的引脚间距越来越小，结构和组装也日趋复杂，导致他们无法有效检测高密度双面电路板中的缺陷。尽管芯片微型化是普遍趋势，但我们合作的许多制造商仍在继续生产大尺寸的PCB。随着他们的产品为实现最高性能而不断优化，许多电子制造商却仍在使用老旧的检测设备，这些设备只能提供模糊、低质量的产品图像。因此，这些产品常常不能满足终端客户的需求，尤其是在医疗器材、通信、航空航天或汽车等对可靠性要求极高的领域。如果无法有效验证产品质量，无论规模大小，所有电子制造企业都将面临生产出低性能产品的风险。

在电子行业中，有几类元器件存在"隐藏焊点"，例如BGA（球栅阵列）、LGA（平面网格阵列）、QFN（四方扁平无引脚封装）和IGBT（绝缘栅双极晶体管）。无论其形状如何，这些元器件的焊点都可能出现空洞（Void），以及假焊 / 虚焊 (Non-wet)、枕头效应 (Head-in-Pillow)、开路 (Open) 和连锡 / 短路 (Shorts) 等缺陷。

先进封装常见缺陷

对于电阻、电容和QFP（四方扁平封装）等SMT元器件，其焊点可以通过AOI（自动光学检测）进行检查。然而，对于那些带有"隐藏焊点"的元器件，由于其焊点直接位于元器件和电路板之间，厚度通常只有几微米，AOI便无能为力。在传统的2D X-ray检测中，当这些焊点与电路板背面的其他焊盘在图像上重叠时，会严重遮挡目标区域，导致检测人员无法清晰地判读焊点的真实情况。

LGA焊盘检测图（位于图像中心下方的较大矩形区域）

基于这一市场需求，我们在下文介绍几种经过优化的检测方法和工具。这些方法与工具协同工作，能够更精确地进行空洞测量。

先进的X射线检测技术，它能有效地为元器件的单层或多层结构（通常是电路板与元器件的结合界面）提供"虚拟横截面"视图。与传统的CT（计算机断层扫描）相比，该技术允许X射线源极度靠近待测的PCB。这意味着，在检测PCB上的某个区域时，用户可以在不切割样品的情况下，获得远高于CT扫描的分辨率和放大倍率。这种灵活性使得用户可以根据待检特征的尺寸，自由地放大或缩小，以达到最合适的观察效果。

通过此扫描生成的数据体，既可以作为独立的切片、截面进行分析，也可以作为一个整体进行三维审阅。由于每个切片图像都消除了来自其他层面的背景"噪声"干扰，分析工作因此变得更快速、更准确。

由骅飞（Wahfei）开发的X-Ray空洞检测系统，可以引导用户在焊点的真实横截面上定义测量区域，而不仅仅是依赖于CAD图纸估算的焊盘位置。随后，用户可以灵活调整阈值来精确地识别和定义空洞。该检测流程在设置完成后，可以被保存并随时自动调用。一旦定义完毕，程序将自动运行，并生成包含合格与不合格引脚的数据报告。这些数据也可以导出，供工艺工程团队在其质量管理体系中进行更深入的详细审查。