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隨著這些板變得越來越小和復(fù)雜，確保其質(zhì)量成為一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。隱藏的缺陷（如空隙或未對(duì)準(zhǔn)的元件）可能導(dǎo)致故障，從而在關(guān)鍵應(yīng)用中浪費(fèi)時(shí)間、金錢甚至安全。這就是 X 射線檢測(cè)的用武之地。這種強(qiáng)大的非破壞性技術(shù)可以窺探 PCB 表面之下，以揭示肉眼或傳統(tǒng)方法看不到的問題。對(duì)于工程師來說，了解 X 射線檢測(cè)是生產(chǎn)可靠、高性能電子產(chǎn)品的關(guān)鍵。

在這篇中，我們將深入探討 X 射線檢測(cè)的工作原理、它發(fā)現(xiàn)的缺陷，以及為什么它會(huì)改變 PCB 組裝的游戲規(guī)則。從其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)到實(shí)際應(yīng)用，我們將提供實(shí)用的見解，幫助您確保 PCB 符合最高標(biāo)準(zhǔn)。讓我們探索這項(xiàng)技術(shù)如何保持現(xiàn)代電子產(chǎn)品的可靠性和無缺陷。

什么是 PCB 組裝中的 X 射線檢測(cè)？

X 射線檢測(cè)，通常稱為自動(dòng) X 射線檢測(cè) （AXI），是一種使用 X 射線輻射來檢測(cè) PCB 內(nèi)部特征的無損檢測(cè)方法。與表面檢查不同，它可以揭示復(fù)雜或多層電路板中隱藏的焊點(diǎn)、內(nèi)部裂紋和其他缺陷。這使得它變得不可或缺，因?yàn)?PCB 設(shè)計(jì)將更多元件（如球柵陣列 （BGA））封裝到更狹窄的空間內(nèi)，而傳統(tǒng)檢測(cè)無法滿足這些要求。

對(duì)于工程師來說，X 射線檢測(cè)是一條生命線。它確保每個(gè)連接，即使是那些埋在層或組件下的連接，都是健全的。通過及早發(fā)現(xiàn)缺陷，它可以防止代價(jià)高昂的返工，并提高從智能手機(jī)到航空航天系統(tǒng)的所有產(chǎn)品的可靠性。

X 射線檢測(cè)的工作原理

X 射線檢測(cè)依賴于簡(jiǎn)單而復(fù)雜的設(shè)置：X 射線源、探測(cè)器和固定 PCB 的可移動(dòng)平臺(tái)。以下是它的運(yùn)作方式：

1. X 射線發(fā)射：源發(fā)射穿過 PCB 的 X 射線。材料根據(jù)其密度和原子量吸收這些射線的方式不同——較重的元素（如焊料）會(huì)阻擋更多的 X 射線，而較輕的元素（如襯底）會(huì)讓更多的 X 射線通過。

2. 圖像創(chuàng)建：對(duì)面的探測(cè)器捕獲穿過的 X 射線，將它們轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像。密集區(qū)域（如焊料）顯示較暗，而密度較低的區(qū)域（如電路板）顯示較亮。

3. 缺陷檢測(cè)：軟件分析圖像，通過與完美模型進(jìn)行比較或使用算法發(fā)現(xiàn)異常來標(biāo)記空隙或橋梁等不規(guī)則性。

這個(gè)過程快速而精確，每個(gè)板通常只需幾秒鐘。先進(jìn)的系統(tǒng)甚至可以旋轉(zhuǎn) PCB 或使用計(jì)算機(jī)斷層掃描 （CT） 進(jìn)行 3D 視圖，為工程師提供完整的內(nèi)部質(zhì)量圖。

X 射線檢測(cè)檢測(cè)到的缺陷類型

X 射線檢測(cè)在發(fā)現(xiàn)其他方法遺漏的缺陷方面大放異彩。以下是它揭示的關(guān)鍵問題：

1. 焊料空洞

焊料空洞是被困在焊點(diǎn)中的微小氣泡，通常是由于回流焊過程中的助焊劑脫氣造成的。它們會(huì)削弱接頭的強(qiáng)度和導(dǎo)電性——研究表明，超過 25% 的接頭面積的空隙會(huì)使可靠性降低多達(dá) 50%。X 射線將這些斑塊發(fā)現(xiàn)為較暗的焊料塊中的較亮斑塊。

2. 焊橋

當(dāng)焊料意外連接相鄰的引腳或焊盤時(shí)，您會(huì)得到一個(gè)橋 — 這是短路的根源。在間距小至 0.4 mm 的致密電路板中，橋接的風(fēng)險(xiǎn)越來越大。X 射線可以清楚地顯示這些不需要的鏈接，即使在組件下也是如此。

3. 焊料不足或過多

焊料太少會(huì)導(dǎo)致接頭脆弱;過多會(huì)溢出并導(dǎo)致短路。X 射線圖像顯示焊料量，幫助工程師確保接頭符合規(guī)格——根據(jù) IPC 標(biāo)準(zhǔn)，BGA 通常填充 50-75%。

4. 未對(duì)準(zhǔn)的零部件

放錯(cuò)位置的部件，尤其是 BGA 或四方扁平無引線 （QFN），可能會(huì)中斷連接。X 射線將實(shí)際位置與設(shè)計(jì)對(duì)齊，捕捉小至 0.1 毫米的偏移，這些偏移可能會(huì)降低電路板的性能。

5. 內(nèi)部裂紋和分層

通孔中的裂紋或?qū)又g的分層會(huì)威脅到 PCB 的結(jié)構(gòu)和信號(hào)。X 射線，尤其是 CT 射線，會(huì)暴露出這些缺陷，如果未被發(fā)現(xiàn)，可能會(huì)使電路板的使用壽命縮短 30%。

這些功能使 X-Ray 成為不允許失敗的高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目的必備工具。

X 射線檢測(cè)在 PCB 組裝中的優(yōu)勢(shì)

X 射線檢測(cè)不僅僅是一種工具，更是一種競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。以下是工程師們對(duì)它發(fā)誓的原因：

1. 無損檢測(cè)

與將電路板切開不同，X 射線可以檢查質(zhì)量而不會(huì)造成傷害。這節(jié)省了寶貴的原型并保持生產(chǎn)滾動(dòng)，在某些工作流程中減少了高達(dá) 15% 的浪費(fèi)。

2. 隱藏特征的可見性

隨著多層 PCB 的普及（消費(fèi)電子產(chǎn)品中超過 60% 的電路板具有 4+ 層），X 射線的內(nèi)部觀察能力無與倫比。它可以檢查 BGA 或 QFN 下的接頭，這些接頭是光學(xué)方法無法觸及的。

3. 更好的質(zhì)量控制

根據(jù)行業(yè)估計(jì)，及早發(fā)現(xiàn)缺陷可將返工成本降低 20-30%。實(shí)時(shí) X 射線反饋可讓您即時(shí)調(diào)整焊接或放置，同時(shí)保持質(zhì)量。

4. 關(guān)鍵使用的可靠性

在醫(yī)療或汽車等領(lǐng)域，故障率必須保持在 0.1% 以下，X 射線可確保每塊電路板都能承受。這就是為什么 90% 的航空航天 PCB 制造商使用它來進(jìn)行最終檢查的原因。

這些好處轉(zhuǎn)化為更少的麻煩和對(duì)最終產(chǎn)品的更高信任。

與其他檢查方法的比較

X 射線并不是唯一的游戲，自動(dòng)光學(xué)檢測(cè) （AOI） 是一種流行的選擇。以下是它們的疊加方式：

X 射線檢測(cè)與 AOI 的對(duì)比

- AOI：使用相機(jī)和光線掃描 PCB 的表面。它很快（每塊板不到 10 秒），非常適合發(fā)現(xiàn)缺失的部件或表面橋。但它對(duì)下面的事物視而不見——隱藏的關(guān)節(jié)是它的氪石。

- X 射線：速度較慢（每板 30-60 秒）且價(jià)格較高，但它能看到所有內(nèi)容。它是復(fù)雜組件中內(nèi)部缺陷的首選，可以捕捉到多層板中 AOI 80% 的時(shí)間遺漏的東西。

它們合在一起就是一對(duì)二的拳頭：AOI 用于速度，X 射線用于深度。

X 射線檢測(cè)在 PCB 組裝中的應(yīng)用

X 射線的多功能性使其成為整個(gè)裝配過程中的主打產(chǎn)品：

1. 焊后檢查

回流焊后，X 射線會(huì)驗(yàn)證焊點(diǎn)，這對(duì) BGA 至關(guān)重要，因?yàn)?70% 的缺陷（如空洞）都會(huì)出現(xiàn)。它確保每個(gè)連接在繼續(xù)之前都是穩(wěn)固的。

2. 組件篩選

輸入的 IC 可以隱藏裂縫或假貨。根據(jù)質(zhì)量審計(jì)，X 射線對(duì)它們進(jìn)行審查，發(fā)現(xiàn) 95% 可能使裝配脫軌的內(nèi)部缺陷。

3. 最終 QA

在發(fā)貨之前，X 射線會(huì)確認(rèn)整個(gè)電路板的完整性。對(duì)于高可靠性 PCB，它是最后一道防線，確保 99.9% 的情況下零缺陷。

4. 故障分析

當(dāng)電路板出現(xiàn)故障時(shí)，X 射線會(huì)查明原因 - 是通孔破裂還是接頭不良。這將診斷時(shí)間縮短了一半，從而加快了修復(fù)速度。

X 射線從頭到尾都保持質(zhì)量穩(wěn)定。

捷配PCB如何為工程師提供高級(jí)檢測(cè)支持

我們知道工程師需要他們可以信賴的 PCB。我們先進(jìn)的 X 射線檢測(cè)技術(shù)可發(fā)現(xiàn)隱藏的缺陷，確保您的板材完美運(yùn)行——無論是快速原型還是完整的生產(chǎn)運(yùn)行。憑借全球物流和先進(jìn)制造技術(shù)，我們根據(jù)您的需求提供快速、可靠的解決方案。我們?cè)诟呙芏群投鄬?PCB 方面的專業(yè)知識(shí)，以 X 射線等嚴(yán)格的質(zhì)量控制為后盾，意味著您可以在沒有壓力的情況下獲得精度。

X 射線檢測(cè)不僅僅是一種工具，還是現(xiàn)代 PCB 組裝的必需品。通過揭示隱藏的缺陷，如空隙或錯(cuò)位，它確保電路板滿足當(dāng)今復(fù)雜電子設(shè)備的需求。它的無損能力，加上無與倫比的內(nèi)部可見性，使其成為質(zhì)量控制的基石，尤其是在高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)。

捷配利用這項(xiàng)技術(shù)來提供超出預(yù)期的 PCB。對(duì)于工程師來說，這意味著高枕無憂和高性能的產(chǎn)品。隨著 PCB 不斷突破設(shè)計(jì)極限，X 射線檢測(cè)仍然是保持其無缺陷和可靠性的關(guān)鍵。