X-ray影像-X-ray PCB电路板3D|CT Xray失效分析应用

有鉴于电路板产业大多已具有2D Xray的设备和检测能力，相较于传统需破坏式的红墨水分析、或是程序费工的切片方法，2D Xray已相较传统方式能处理基本PCB板失效问题。但随着技术发展越来越快，2D Xray能够解决的层面也受越来局限，因此进一步的3D Xray已是电子业主在分析或导入更直观的检测手法时的初步首要考虑。
 

那么3D Xray能够在PCB失效分析上带来何种效应呢？

一般我们很常见的问题是PCB的HIP枕头效应(Head-in-Pillow)，也就是BGA的锡球与PCB上印刷的锡膏接触熔融后，因温度关系，以致两者熔融状态再回凝结固态时不一致，导致双球有类似虚焊的问题。
 

▲枕头效应

一般的 X-Ray 检查机只能查看到二维(2D)的影像，但二维很难看得出来有否空焊或锡球开裂等问题，因为影像只能看到整颗锡球的形状，但如果锡球里面有过多或过大的气泡，就极有可能会产生断裂的问题，另外如果锡球的外直径比起其他相邻的锡球来得大或小，也有机会造成空焊，但这仅是就经验来判断。详细的方法可以参考下面的文章。

然而过往2D Xray较难观察到是否空焊或Crack开裂，虽可透过2.5D倾斜视角观察，但大多只能着重在内部气泡，除气泡外，仍存在观察上的困难，且非常仰赖人员的经验，唯3D Xray能较精确、快速，透过3D Xray三维断层，分析找出确切有力的失效证据。
 

▲X轴断面

▲Y轴断面

▲BGA Crack

3D Xray 已是一种成熟快速的电子业界的检测手法，对于不破坏样品，且能完整实现重返失效现状，了解发生问题故障点，进而与终端客户确认问题，越来越多客户需要快速于厂内分析了解原因。

由于3D Xray 可直接针对样品进行断层扫描，透过非破坏方式将内部结构逐一切割，可直接观察样品内不同断面情况，使微小defect能更直观地表现出来，达到识别失效问题的目的。