隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，封裝的小型化和組裝的高密度化以 及各種新型封裝技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，對(duì)電子組裝質(zhì)量的要求也越來越高。 于是對(duì)檢查的方法和技術(shù)提出了更高的要求。為滿足這一要求，新的 檢測(cè)技術(shù)不斷出現(xiàn)，自動(dòng)X射線檢測(cè)技術(shù)就是這其中的典型代表。它不 僅可對(duì)不可見焊點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，如BGA(球柵陣列封裝)等，還可對(duì)檢測(cè)結(jié) 果進(jìn)行定性、定量分析，以便及早發(fā)現(xiàn)故障。
        不同測(cè)試技術(shù)特點(diǎn)不同
        目前在電子組裝測(cè)試領(lǐng)域中使用的測(cè)試技術(shù)種類繁多，常用的有 人工目檢(MVI)、在線測(cè)試(ICT)、自動(dòng)光學(xué)測(cè)試(AOI)、自 動(dòng)X射線測(cè)試(AXI)、功能測(cè)試(FT)等。這些檢測(cè)方式都有各自的 優(yōu)點(diǎn)和不足之處。
        人工目檢是一種用肉眼檢查的方法。其檢測(cè)范圍有限，只能檢察 器件漏裝、方向極性、型號(hào)正誤、橋連以及部分虛焊。由于人工目檢 易受人的主客觀因素的影響，具有很高的不穩(wěn)定性。在處理0603、0402 和細(xì)間距芯片時(shí)人工目檢更加困難，特別是當(dāng)BGA器件大量采用時(shí)， 對(duì)其焊接質(zhì)量的檢查，人工目檢幾乎無能為力。
        飛針測(cè)試是一種機(jī)器檢查方式。它是以兩根探針對(duì)器件加電的方 法來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的，能夠檢測(cè)器件失效、元件性能不良等缺陷。這種測(cè) 試方式對(duì)插裝PCB和采用0805以上尺寸器件貼裝的密度不高的PCB比較 適用。但是器件的小型化和產(chǎn)品的高密度化使這種檢測(cè)方式的不足表 現(xiàn)明顯。對(duì)于0402級(jí)的器件由于焊點(diǎn)的面積較小探針已無法準(zhǔn)確連接。 特別是高密度的消費(fèi)類電子產(chǎn)品如手機(jī)，探針會(huì)無法接觸到焊點(diǎn)。此 外其對(duì)采用并聯(lián)電容，電阻等電連接方式的PCB也不能準(zhǔn)確測(cè)量。所 以隨著產(chǎn)品的高密度化和器件的小型化，飛針測(cè)試在實(shí)際檢測(cè)工作中 的使用量也越來越少。
        ICT針床測(cè)試是一種廣泛使用的測(cè)試技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試速度快， 適合于單一品種大批量的產(chǎn)品。但是隨著產(chǎn)品品種的豐富和組裝密度 的提高以及新產(chǎn)品開發(fā)周期的縮短，其局限性也越發(fā)明顯。其缺點(diǎn)主 要表現(xiàn)為以下幾方面：需要專門設(shè)計(jì)測(cè)試點(diǎn)和測(cè)試模具，制造周期長(zhǎng)， 價(jià)格貴，編程時(shí)間長(zhǎng)；器件小型化帶來的測(cè)試?yán)щy和測(cè)試不準(zhǔn)確；PCB 進(jìn)行設(shè)計(jì)更改后，原測(cè)試模具將無法使用。
        自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)是近幾年興起一種檢測(cè)方法。它是通過CCD 照相的方式獲得器件或PCB的圖像，然后經(jīng)過計(jì)算機(jī)的處理和分析比 較來判斷缺陷和故障。其優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)速度快，編程時(shí)間較短，可以放 到生產(chǎn)線中的不同位置，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和缺陷，使生產(chǎn)、檢測(cè)合 二為一。可縮短發(fā)現(xiàn)故障和缺陷時(shí)間，及時(shí)找出故障和缺陷的成因。 因此它是目前采用得比較多的一種檢測(cè)手段。但AOI系統(tǒng)也存在不足， 如不能檢測(cè)電路錯(cuò)誤，同時(shí)對(duì)不可見焊點(diǎn)的檢測(cè)也無能為力。
        功能測(cè)試。ICT能夠有效地查找在SMT組裝過程中發(fā)生的各種缺陷 和故障，但是它不能夠評(píng)估整個(gè)線路板所組成的系統(tǒng)在時(shí)鐘速度時(shí)的 性能。而功能測(cè)試就可以測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，它將 線路板上的被測(cè)單元作為一個(gè)功能體，對(duì)其提供輸入信號(hào)，按照功能 體的設(shè)計(jì)要求檢測(cè)輸出信號(hào)。這種測(cè)試是為了確保線路板能否按照設(shè) 計(jì)要求正常工作。所以功能測(cè)試簡(jiǎn)單的方法，是將組裝好的某電子 設(shè)備上的專用線路板連接到該設(shè)備的適當(dāng)電路上，然后加電壓，如果 設(shè)備正常工作，就表明線路板合格。這種方法簡(jiǎn)單、投資少，但不能 自動(dòng)診斷故障。
        自動(dòng)X射線檢查逐漸興起
        根據(jù)對(duì)各種檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備的了解，AXI(自動(dòng)檢測(cè)技術(shù))與上述 幾種檢測(cè)技術(shù)相比具有更多的優(yōu)點(diǎn)。它可使我們的檢測(cè)系統(tǒng)得到較高 的提升。為我們提高“一次通過率”和爭(zhēng)取“零缺陷”的目標(biāo)，提供 一種有效檢測(cè)手段。
        AXI是近幾年才興起的一種新型測(cè)試技術(shù)。
        AXI檢測(cè)的特點(diǎn)：一是對(duì)工藝缺陷的覆蓋率高達(dá)97%。可檢查的缺 陷包括：虛焊、橋連、立碑、焊料不足、氣孔、器件漏裝等等。尤其 是X射線對(duì)BGA、CSP等焊點(diǎn)隱藏器件也可檢查。二是較高的測(cè)試覆蓋 度。可以對(duì)肉眼和在線測(cè)試檢查不到的地方進(jìn)行檢查。比如PCBA被判 斷故障，懷疑是PCB內(nèi)層走線斷裂，X射線可以很快的進(jìn)行檢查。三是 測(cè)試的準(zhǔn)備時(shí)間大大縮短。四是能觀察到其他測(cè)試手段無法可靠探測(cè) 到的缺陷，比如：虛焊、空氣孔和成型不良等。五是對(duì)雙面板和多層 板只需一次檢查(帶分層功能)。六是提供相關(guān)測(cè)量信息，用來對(duì)生產(chǎn) 工藝過程進(jìn)行評(píng)估。如焊膏厚度、焊點(diǎn)下的焊錫量等。
        近幾年AXI檢測(cè)設(shè)備有了較快的發(fā)展，已從過去的2D檢測(cè)發(fā)展到 3D檢測(cè)，具有SPC統(tǒng)計(jì)控制功能，能夠與裝配設(shè)備相連，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控 裝配質(zhì)量。目前的3D檢測(cè)設(shè)備按分層功能區(qū)分有兩大類：一是不帶分 層功能，這類設(shè)備是通過機(jī)械手對(duì)PCBA進(jìn)行多角度的旋轉(zhuǎn)，形成不同 角度的圖像，然后由計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行合成處理和分析，來判斷缺陷。 二是具有分層功能，計(jì)算機(jī)分層掃描技術(shù)可以提供傳統(tǒng)X射線成像技 術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的二維切面或三維立體表現(xiàn)圖，并且避免了影像重疊、混 淆真實(shí)缺陷的現(xiàn)象，可清楚地展示被測(cè)物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高識(shí)別物體 內(nèi)部缺陷的能力，更準(zhǔn)確地識(shí)別物體內(nèi)部缺陷的位置。
        X射線檢測(cè)技術(shù)為SMT生產(chǎn)檢測(cè)手段帶來了新的變革，可以說它是 目前那些渴望進(jìn)一步提高生產(chǎn)工藝水平，提高生產(chǎn)質(zhì)量，并將及時(shí)發(fā) 現(xiàn)電子組裝故障作為解決突破口的生產(chǎn)廠家的選擇。隨著SMT器 件的發(fā)展趨勢(shì)，其他裝配故障檢測(cè)手段由于其局限性而寸步難行，X 射線自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備將成為SMT生產(chǎn)設(shè)備的新焦點(diǎn)并在SMT生產(chǎn)領(lǐng)域中發(fā) 揮著越來越重要的作用。 相關(guān)鏈接 AXI檢測(cè)技術(shù)
        目前BGA、CSP等新型元件的大量使用，由于焊點(diǎn)隱藏在封裝體 下面，傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)(如ICT)已無能為力。為應(yīng)對(duì)新挑戰(zhàn)，AXI (Automatic X-ray Inspection)檢測(cè)技術(shù)開始興起。當(dāng)組裝好的線路板沿導(dǎo) 軌進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部后，位于線路板上方的X射線發(fā)射管，其發(fā)射的X射線 穿過線路板后被置于下方的探測(cè)器(一般為攝像機(jī))接收，由于焊點(diǎn)中 含有可以大量吸收X射線的鉛，因此與穿過玻璃纖維、銅、硅等其它材 料的X射線相比，照射在焊點(diǎn)上的X射線被大量吸收，而呈黑點(diǎn)產(chǎn)生良 好圖像，使得對(duì)焊點(diǎn)的分析變得相當(dāng)直觀，故簡(jiǎn)單的圖像分析算法便 可自動(dòng)且可靠地檢驗(yàn)焊點(diǎn)缺陷。