X-RAY在失效分析中的应用

一、定义

X-RAY是利用阴极射线管产生高能量电子与金属靶撞击，在撞击过程中，因电子突然减速，其损失的动能会以X-RAY形式放出。

对于无法以外观方式检测的位置，X-RAY可形成影像，即显示出待测物的内部结构，在不破坏待测物的情况下观察内部有问题的区域。

二、应用范围

◼IC、BGA、PCB/PCBA、表面贴装工艺焊接性检测等；

◼金属材料及零部件、电子元器件、电子组件、LED元件等内部裂纹、异物的缺陷检测，BGA、线路板等内部位移的分析；

◼判别空焊，虚焊等BGA焊接缺陷，微电子系统和胶封元件，电缆，装具，塑料件内部情况分析。

三、检测标准

IPC-A-610 ,GJB 548B

四、检测方法

1、关键参数

电压、电流、放大倍率、衬度。

2、检测方式

垂直透视倾斜（40°-45°）透视

3、应用环境

◼垂直透视：连锡、锡多、锡少、移位、空洞、焊锡面积、裂纹损伤及器件内部观察等；

◼倾斜透视：BGA虚焊（枕焊）、通孔上锡、引脚侧向润湿检测、引脚翘检测等。

五、典型应用案例

BGA虚焊缺陷

NO.1：倾斜透视（45°）

焊点小，有小拖影

对应断面金相图示

判定结果：枕焊NG

NO.2：倾斜透视（45°）

双重锡、空洞

对应断面金相图示

判定结果：未润湿，枕焊NG

NO.3：倾斜透视（45°）

重影

对应断面金相图示

判定结果：枕焊NG

NO.4：倾斜透视（45°）

重影

对应断面金相图示

对应断面金相图示

判定结果：枕焊NG

NO.5：倾斜透视（45°）

对应断面金相图示

判定结果：枕焊NG

NO.6：倾斜透视（45°）

对应断面金相图示

判定结果：枕焊NG

NO.7：垂直透视（0°）

空洞

对应断面金相图示

判定结果：空洞＞30% NG

NO.8：倾斜透视（45°）

拖影严重

对应断面金相图示

判定结果：可接受

QFP接地虚焊缺陷

NO.9：垂直透视（0°）

锡未扩散，无气泡

对应断面金相图示

判定结果：接地虚焊NG

电路断线

NO.10：倾斜透视（45°）

重影

对应断面金相图示

判定结果：电路断线NG

PCB铜环裂纹

NO.11：垂直透视（0°）

铜环裂纹

判定结果：电解电容铜环裂纹NG

常规检测

NO.12：垂直透视（0°）

连锡

判定结果：连锡NG

NO.13：垂直透视（0°）

判定结果：符合标准及产品散热性能要求OK

六、总结

综上所述，在整个失效分析过程中，X-RAY的分析结果为接下来的分析与推断提供失效判断依据，进而帮助失效分析工作找到针对性的改进或预防措施，最终在失效分析工作过程中形成闭环。

腾昕检测有话说：

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审核编辑 黄宇