PCBA X射线检测技术与焊接缺陷分析
- 发布时间 2025-10-10
PCBA X射线检测技术与焊接缺陷分析
现代电子制造中，BGA和CPS封装技术日益普及，器件体积更小、密度更高，引脚隐藏在器件底部。传统光学检测无法检查印制电路板组件(PCBA)底部焊点质量，X射线检测技术应运而生。
X射线检测基础原理
X射线具有极强穿透力，不同材料密度和厚度对X射线的吸收程度不同。通过分析X射线透过样品后的强度变化，形成灰度对比图像来识别内部结构。
根据材料密度特性，PCBA组件可分为四类：
锡、铅合金焊点（高密度，图像显示深色）
金属封装壳体、陶瓷封装、芯片（中等密度）
塑封料、硅材料（低密度，图像显示浅色）
空洞、裂纹缺陷及PCB通孔（X射线完全透过，显示最亮）
检测流程与方法
专业的X射线检测采用分层递进的检查策略：
全局扫描：整体检查PCBA和元器件布局
局部放大：重点关注可疑区域
倾斜成像：通过多角度观察确认缺陷性质
BGA专检：专门针对隐藏焊点进行倾斜检测
相关技术：芯片焊接气泡X-Ray检测方法
标准化检测流程图
为确保检测效率和准确性，我们制定了系统化的检测流程，针对各类焊接缺陷进行分步骤识别：
检测区域划分与缺陷类型
X射线检测将PCBA划分为器件覆盖区和裸露区两大检测范围。锡渣、锡珠、PCB开路等缺陷可能出现在任何区域，需要倾斜成像排除外部干扰。
常见表面缺陷包括锡渣、锡珠、开路和锡球过大等问题：
严重功能性缺陷检测
短路、焊球缺失等严重缺陷会直接影响产品功能，属于零容忍缺陷。下图展示了短路、偏位、焊球缺失和焊料不足等典型问题：
空洞缺陷量化分析
空洞缺陷需要精确测量评估。现代X射线检测设备集成了空洞面积自动计算功能，可快速判断空洞是否超出标准范围：
BGA隐藏焊点检测技术
BGA器件的焊点隐藏在器件底部，垂直成像时BGA虚焊缺陷容易被锡球阴影遮挡。倾斜成像技术能够有效识别异常焊点：
正常焊点呈圆柱形，异常焊点呈圆形，通过角度成像可明确区分：
LGA封装焊接质量控制
LGA封装方形触点若未进行预焊处理，回流焊时容易产生焊料溢出。建议对触点进行搪锡预处理以改善焊点质量：
技术优势总结
针对PCBA隐藏焊接缺陷检测难题，X射线检测技术提供了完整解决方案。实验验证表明，该技术能够准确识别各类焊接缺陷，为PCB设计和工艺改进提供依据。
主要优势：成像清晰便于分析、缺陷覆盖全面、检测流程高效标准化。