X光影像-X-Ray 穿透式X-ray影像检测应用之SMT & IC封装风险管理

SMT表面黏着技术(Surface Mount Technology)是目前许多电子零件在组装时的技术，同时也是许多PCB板从传统的穿孔插件方式改为快速的黏着于PCB板上。我们需要了解SMT后的产品在黏着后的状况可以透过实际测试来了解。但当问题出现时，往往不知道错误的地方在哪边，透过X-Ray影像穿透式检测可以确定问题位置以及状况。而IC封装也都是封装完成后经过测试才发现问题点，也可以透过X-Ray影像穿透式检测来找出问题，进而改善制程达到提高良率。



X-Ray影像穿透式检测是一种非破坏式的检测方式，透过X光的穿透特性来检查样品内部的状况，而非破坏式的检测也提供了快速简便的检测方式，利用穿透式的方式可以直接看到样品的内部结构，来确认问题原因以及发生的位置。

一般来说IC封装时容易出现的状况如下：   
1. 脱层(Delamination)   
2. 金线断裂   
3. 金线短路  
 4. 金球脱落(Lifted bond)   
5. 金线线弧偏移(Wire sweep)   
6. 焊垫污染   
7. 背胶气孔   
8. 封装体破裂   
9. 晶片龟裂   
10.晶片覆层(Passivation)龟裂   
11.封装体气孔(Mold void)


这些容易发生问题的地方，时常在封装后无法透过外部观察到问题，而在进行测试时才发现问题；穿透式X-Ray影像检测就是利用X光的原理，来达到内部透视的效果，将这些问题的原因以及位置找出后，再针对问题进行改善。


在SMT的制程中常见的问题如下：   
1.锡少：电子元件或电极片的锡量不足，无法到达需求的高度或是端子前端没有锡的轮廓   
2.沾锡粒：由于回流过程中加热急速造成的锡颗粒分散在元件的周围或基板上，冷却后形成   
3.冷焊：锡膏在过回流炉后未彻底的融化，存在像细沙一样的颗粒，焊点表面无光泽   
4.偏移：电子元件的端子或电极片移出了铜箔，超出了判定基准   
5.短路：相邻两端子或电路线发生锡连接现象   
6.竖立：电子元件一端翘起脱离基板的铜箔，没有与铜箔连接在一起，而另一端则焊在铜箔上  7.假焊：电子元件端子没有与铜箔的锡膏熔接在一起，即没有焊好   
8.漏装：电子元件根本就没有贴装在基板上的铜箔上，或铜箔上的锡膏红胶也没有被元件装过的痕迹   
9.浮起：电子元件本体或端子未贴紧在基板的铜箔上，有一定的间隙   
10.脱落：电子元件已经贴装过，但贴装后到回流后期间由于其它原因元件已经完全脱离了铜箔



以上不管是SMT、IC封装、BGA…..等等，都是可以利用X-Ray穿透视影像检测系统来分辨。在X-Ray穿透式影像检测中，功率代表的是对于样品穿透的能力，电流代表的是影像对比的能力，所以有时为了让穿透能力高就会让影像的对比效果不好，难以区分错误位置；相反的，如果需要比较好的对比效果穿透能力又会变差，这些都是需要经验的累积来达成良好的检测，GE的系统提供了自动检测的快速操作，只要将检测位置设定好，就可以自动分析以降低误判的可能以及减少重复测试的时间。