引言

随着电子产品向小型化、高密度化发展，诸如BGA（球栅阵列）、FC（倒装芯片）、等面阵列器件在PCB组装中越来越普及。这类器件的焊点往往被焊球或封装体所“遮挡”，传统的光学检测（AOI）、在线测试（ICT）难以发现内部缺陷。X-ray检测技术凭借其透视能力，成为保证高密度PCB组装质量的关键手段。

一、PCB隐藏焊点的检测挑战

不可见性：BGA、CSP等器件的焊点被焊球或封装体覆盖，肉眼和光学系统难以直接观测。

微小化：器件脚距、焊球直径不断减小，传统检测分辨率难以满足。

多样化缺陷：除了常见的桥接、开路，还包括锡球、头枕、翘锡等。

二、X-ray检测技术原理概述

透射成像：X-ray在穿透不同密度材料时产生衰减差异，通过探测器获得二维投影图像。

微焦点源：焦点尺寸越小，图像分辨率越高，可分辨更细微的焊点细节。

CT三维重构：通过多角度扫描与算法重建，可获取焊点三维体积信息，实现定量空洞分析。

三、关键技术指标

指标	意义	对比建议
空间分辨率	最小可识别的细节尺寸，通常以μm（微米）为单位	对应0.5?mm BGA焊球，建议≤5?μm分辨率
放大倍率（Mag）	直接影响图像可视细节，常见10×–200×范围	高密度封装需求建议100×以上
倾斜角度（θ）	支持从多个角度观测，通常±60°或更大范围	BGA底部/侧面观察建议至少±45°
源点尺寸（Focal?Spot）	决定成像分辨率，微焦点≤1?μm，小焦点1–5?μm	微焦点用于高精度检测，小焦点兼顾通用性
探测器性能	像素大小、动态范围、噪声水平	CMOS探测器常用，像素≤50?μm、动态范围≥14?bit

四、面阵列器件的特殊检验需求

/CSP锡球缺陷

空洞（void）体积分数测量

锡球大小、形貌不规则检测

倒装芯片（FC）底部焊点

倾斜角度下互连柱腐蚀、裂纹

三维互连（3D IC）层间连通性

TSV贯穿孔检测

倾斜观测的重要性

仅正上方观察易漏检：头枕或桥连在二维投影中重合，无法区分；多角度观察可分离重叠结构，更清晰地识别开路、短路等缺陷。

五、X-ray检测的优势与应用场景

非破坏性检测：无需拆解或切割样本，即可在线/离线全程监控。

定量分析：结合CT技术，可获得焊点体积、空洞率、焊料分布等精确数据。

自动化与AI辅助：现代系统可集成缺陷自动识别算法，实现大批量快速筛查。

多场景适用：PCB制造、模组封装、半导体封装等行业。

六、选型与实施建议

明确检测目标：是二维投影快速筛查还是三维精密测量？

评估产线节拍：的检测需兼顾速度与分辨率；的可优先追求极致分辨率。

关注软件生态：缺陷自动识别、统计报表、生长趋势分析等功能，能最大化投资回报。

预留升级空间：选择支持更高倾斜角、更大行程以及可更换焦点的系统，以满足未来更小封装需求。

通过上述深入剖析，可见X-ray检测技术以其独特的透视、定量与自动化优势，成为保证高密度PCB组装质量的必要手段。选择合适的系统，不仅要关注基础指标（分辨率、放大、倾斜），更要结合产线节拍与软件平台，实现检测效率与可靠性的“双重”提升。