PCBAの技術 - X-RAY検査はPCBA製造にどのような役割を果たしていますか。

X-rayはX線やX線とも呼ばれ、日常生活の中で私たちはよく病院に行ってX線検査をするのにX線を使います。X線は波長が極めて短く、エネルギーが大きい電磁波で、透過能力が非常に強いです。PCBA電子製造加工業界では、通常X-ray検査機またはX-ray検査装置と呼ばれています。

主にX線の原理を利用して製品内部をスキャンイメージングし、PCBA製品内部の欠陥、例えばひび割れ、異物などを検出します。

X線が試料に照射されると、その透過強度はX線のエネルギーだけでなく、同時に試料データの物質密度と厚さに関係し、物質密度が小さいほど、および厚さが薄いほどX線は透過しやすい。X線検出原理は、X線を用いてサンプルを照射した後、画像受信変換装置によりX線透過強度を階調コントラストの明暗差で画像化することである。PCBAに含まれるデータは種類が多く、厚さが異なり、物質密度の大きさによって分けられ、一般的に4つの種類に分けられる：

1、物質密度の大きいスズ、鉛またはスズ鉛合金からなる溶接点。

2、金属及びセラミックパッケージケース、金糸及びチップ接着データ。

3、プラスチックシール、シリコンなどの透過性データ。

4、空洞、亀裂などの欠陥及びPCB貫通孔。X線が第1のクラスと第2のクラスのデータを透過する場合、X線通過が少ないことにより得られる画像の階調値は高く、X線が第3のクラスを透過する場合に得られる画像の階調値は低く、第4のクラスでは、X線は最終的に明るい画像を完全に透過する。

X-ray検出装置

では、X-ray検出装置はPCBA製造においてどのような役割を果たしているのでしょうか。

ここ数年の電子製品の急速な発展、IC集積回路科学技術の急速な発展、ますます多くの電子製品の小型化、軽量化、精密化のため、電子製品内部のマザーボードはますます小さくなって、そのためこの種類の製品内の部品は更にパッケージに傾いて、それによって大量のIC、BGAのパッチ需要を誘導して、この種類のICのピンはますます多くなって、細くなって、密集して、しかもBGAやCPUなどのタイプのICはすべて半球状で、かつ底部位置にあり、人工肉眼ではリフロー溶接後の品質は全く見えないため、このようなICの溶接品質を検査するには、X線機検出装置を使用する必要がある。

smtパッチ加工業界におけるX-RAYの重要性

これまでのリフロー溶接検査は基本的に人工またはAOIで行うことができ、QFP/SOPなどの日常的なIC溶接品質を検出することができた。このようなICのピンが外部に露出しているため、AOIは溶接品質を検出することができ、ピンがICの底部、内部（BGA/QFNなど）にあるにつれて、AOIと人工肉眼では溶接品質が検出されないため、X-RAYを利用する必要があるX線透過により形成されたスポットを透過して錫球が溶接okであるかどうかを決定し、仮溶接虚が発生していないか。

smtパッチ加工業界におけるX-RAYの重要性

これまでのリフロー溶接検査は基本的に人工またはAOIで行うことができ、QFP/SOPなどの日常的なIC溶接品質を検出することができた。このようなICのピンが外部に露出しているため、AOIは溶接品質を検出することができ、ピンがICの底部、内部（BGA/QFNなど）にあるにつれて、AOIと人工肉眼では溶接品質が検出されないため、X-RAYを利用する必要があるX線透過により形成されたスポットを透過して半田付けokかどうかを決定し、半田付け不良などの不具合が発生していないか。

X-rayが他の検出装置と比較する重要性と利点：

1、溶接プロセスの欠陥検出被覆率は98%に達し、特にX-rayはBGA、CSPなどの溶接点隠蔽デバイスの検査に対する優位性がある。

2、検査範囲が広く、カバー範囲が広く、事前に材料良品を検査する：もしPCBAが故障と判断され、PCB内層の引き廻し線が断裂した疑いがある場合、X-rayは迅速に検査を行うことができ、或いはBGA/CSPなどの材料は事前に検査して不良を発見し、欠陥材料が生産ラインに流入し、労働者に戻ることを回避し、人力物力を浪費するなど。

3、より高い安定性、信頼性試験欠陥分析、例えば：内部溶接ボールの虚溶接、空気孔と成形不良などを持つ。

PCBA製造を見ると、BGA検査はますます重視されており、このような設備の検査PCBA品質が組立過程で見えないことを保証するために、X-Ray試験は重要なツールである。これは、X−Ray検出がパッケージ内部を貫通し、溶接点の品質を直接検出できるからである。トランジスタ製品コンポーネントのパッケージ配管が小さくなっているため、より良いX-Ray検出が必要となり、製品コンポーネントの小型化検出の必要性が保証されています。