高分辨X-ray探测器在AXI检测中的应用
xray检测的原理与应用
Xray检测的原理与应用前言X射线(X-ray)是一种电磁辐射,具有很强的穿透能力,能够穿过物体并在背面形成影像。
因此,X射线成为了许多领域中重要的检测工具,尤其在医学影像学和材料科学中具有广泛应用。
本文将介绍X射线检测的原理和常见的应用。
原理X射线的产生源于高速电子减速的过程。
当高速电子被加速器加速后,撞击到物质中时会产生X射线。
产生的X射线具有一定的能量,能够穿透物体并在被检测物体背后生成影像。
X射线通过物体时,会发生吸收、散射和透射等现象。
物体的不同部分对X射线的吸收程度不同,导致了X射线影像上的对比度差异。
根据这一原理,可以通过观察和分析X射线影像来判断物体的结构和性质。
应用医学领域•X射线摄影 X射线摄影是医学影像学中最常见的应用之一。
通过将患者置于X射线机器下,X射线通过患者的身体,形成X射线影像。
医生可以通过观察这些影像来诊断疾病,例如骨折、肺部感染等。
•CT扫描 CT扫描(Computed Tomography)通过多次X射线扫描患者的身体部位,然后使用计算机将这些扫描图像重建成三维模型。
CT扫描在医学中具有非常重要的应用,可以帮助医生更清楚地观察患者的内部器官和组织,从而进行更准确的诊断。
工业领域•材料分析 X射线可以用于材料的非破坏性检测。
通过观察材料的X 射线影像,可以确定材料的密度、厚度和内部缺陷等信息。
这对于工业产品的质量控制以及材料科学的研究具有重要意义。
•安全检查X射线还可以用于安全检查,例如机场安检中的行李扫描。
通过将行李放置在X射线机器下,可以观察行李内部的物体,确保不携带危险品或禁止品。
此外,X射线还可以用于金属探测器中,帮助检测隐藏在物体中的金属物品。
结论X射线检测是一种非常重要的检测工具,广泛应用于医学和工业领域。
通过观察和分析X射线影像,可以获取物体的结构和性质信息。
X射线检测在医学影像学中的应用有X射线摄影和CT扫描,而在工业领域中的应用主要涉及材料分析和安全检查。
AOIAXI原理及应用
AOIAXI原理及应用AOI (Automated Optical Inspection) 是自动光学检测的缩写,而AXI (Automated X-ray Inspection) 是自动X射线检测的缩写。
这两种技术都是在制造过程中用于检测印刷电路板 (PCB) 和其他电子元件的缺陷和故障。
AOI是一种使用光学系统和图像处理软件的自动化检测技术。
它通过扫描PCB的表面,利用高分辨率的相机和光源来检测不良的部件或组装问题。
AOI可以检测到诸如缺失的部件、偏离位置的元件、偏斜或倾斜的部件、不良的焊接、瓷裂缺陷等问题。
尤其对于表面贴装技术(SMT)的PCB 来说,AOI是一种非常有效的检测方法。
AOI使用的主要原理是,将PCB放置在扫描台上,并用高分辨率的相机和光源来拍摄PCB的图像。
然后,图像处理软件会分析图像并检测潜在的缺陷。
这些软件可以根据预设的规则和标准,进行自动分类和评估。
如果检测到缺陷,系统通常会标记出来,以供后续的修复或重新加工。
AOI 技术的应用非常广泛。
它可以应用于各种不同类型的 PCB 生产工艺,如表面贴装 (SMT)、插件 (TH) 和背板 (Backplane)。
由于 AOI 可以高速、高效地检测 PCB 的质量,因此在大批量 PCB 制造中得到了广泛应用。
不仅可以检测 PCB 的组装过程中的缺陷,还可以用于最终的PCB 检验和质量控制。
与 AOI 不同,AXI 是一种使用 X 射线技术来进行检测的方法。
AXI 主要用于检测 BGA (Ball Grid Array) 和其他底部焊接元件的连通性和焊接质量。
AXI 具有非常高的分辨率和穿透能力,可以检测到难以通过AOI 检测的问题,如焊点下的隐形缺陷、焊点缺失、冷焊、短路等。
AXI的工作原理是在PCB上使用X射线机床来产生X射线,并通过检测器来获取X射线信号。
由于不同材料对X射线具有不同的透射和吸收能力,通过对X射线信号的分析,可以检测PCB中的焊接问题。
X-ray检测内容
X-ray检测内容
X射线(X-ray)检测仪是在不损坏被检物品的前提下使用低能量X 光,快速检测出被检物。
利用高电压撞击靶材产生X射线穿透来检测电子元器件、半导体封装产品内部结构构造品质、以及SMT各类型焊点焊接质量等[1] 。
X射线(X-ray)测试项目:
1、集成电路的封装工艺检测:层剥离、开裂、空洞和打线工艺;
2、印刷电路板制造工艺检测:焊线偏移,桥接,开路;
3、表面贴装工艺焊接性检测:焊点空洞的检测和测量;
4、连接线路检查:开路,短路,异常或不良连接的缺陷;
5、锡球数组封装及覆芯片封装中锡球的完整性检验;
6、高密度的塑料材质破裂或金属材质检验;
7、芯片尺寸量测,打线线弧量测,组件吃锡面积比例量测。
芯片失效分析实验室介绍,能够依据国际、国内和行业标准实施检测工作,开展从底层芯片到实际产品,从物理到逻辑全面的检测工作,提供芯片预处理、侧信道攻击、光攻击、侵入式攻击、环境、电压毛刺攻击、电磁注入、放射线注入、物理安全、逻辑安全、功能、兼容性和多点激光注入等安全检测服务,同时可开展模拟重现智能产品失效的现象,找出失效原因的失效分析检测服务,主要包括点针工作站(Probe Station)、反应离子刻蚀(RIE)、微漏电侦测系统(EMMI)、X-Ray检测,缺陷切割观察系统(FIB系统)等检测试验。
实现对智能产品质量的评估及分析,为智能装备产品的芯片、嵌入式软件以及应用提供质量保证。
AXI-中期检查报告
中期检查报告
报告人: 指导老师:
报告内容:
一、 AXI检测原理简介 二、AXI技术研究内容 三、毕业论文进展情况
AXI检测原理简介
AXI是近几年才兴起的一种 新型测试技术。当组装好的线路板 (PCBA)沿导轨计入机器内部后, 位于线路板上方有一X-RAY发射管 ,其发射的X射线穿过线路板后被 置于下方的探测器(一般为摄像机) 接受,由于焊点中含有可以大量吸 收X射线的铅,因此与穿过玻璃纤 维、铜、硅等其他材料的X射线相 比,照射在焊点上的X射线被大量 吸收,而呈黑点产生良好图像,使 得对焊点的分析变得相当直观,故 简单的图像分析算法便可自动且可 靠的检验焊点缺陷。
AXI技术的研究内容
一、AXI技术研究背景和发展趋势 二、AXI技术的检测原理 三、AXI技术检测的优缺点 四、AXI技术的瓶颈及发展方向
毕业论文进展情况
• 了解了AXI技术在国内外的发展前景和研究意义; • 在公司实习,了解了AXI技术在SMT中的实际应用,熟悉 了公司X-RAY设备的基本原理与操作,了解国内外的一些 最先进的AXI设备,了解了国内AXI技术的发展现状; • 通过与校外指导老师沟通交流,大致了解了AXI研究的方 向与研究的内容,通过网络平台,查找了一部分的AXI技 术文献资料,了解了AXI技术的基本原理和研究成果
SMT之AXI检测设备
【2008年西安(延安)SMT会议】特约稿自动X射线检查技术XXX1,吴懿平21 日联光电(启东)有限公司(江苏省启东市XXXX,XXXXXX)2 华中科技大学材料学院(武汉市珞喻路1037号,430074)【摘要】本文介绍了AXI的原理与应用技术。
具体介绍了日联公司的AXI设备及其特点。
应用表明:Unicomp AX 系列X射线透视检测设备采用独立的运动控制系统配合中文界面的图像软件,保证了机器的平稳运行,经过测试和客户的反馈,充分说明AX系列透视检测设备不仅可以用于PCBA,还可以应用于EMS的其它领域,是目前国内制造的较为先进的AXI检查识别设备。
【关键词】X射线;自动检查;表面贴装技术;图像处理1 前言线路板上元器件组装密度的提高与生产规模的海量化,给在线的生产质量控制与检测带来了很大的挑战。
对于焊点外露以及检测目标光学可视的情形,自动光学检查AOI(Automatic Optical Inspection)技术能够很好的满足SMT生产线的在线测试。
但是对于BGA、Filip Chip以及被测缺陷和目标不可视的情况,AOI技术就不能满足实际检查的需求。
技术的发展绝不会因为上述困难就停滞不前。
自动X-射线检测(Automatic X-ray Inspection,简称AXI)设备就能够很好地应对上述挑战。
事实上,这种设备在被大量用于线路板制造工业以前,就已经在半导体芯片制造封装过程中得到了广泛的应用。
不过,它还需要进一步的创新才能真正应对由表面贴装元件小型化和高密度线路板带来的测试困难。
从广义角度来说,无论是AOI还是AXI以及最近几年提出来自动视觉检查(AVI,automatic visual inspection) 均属于自动光学检测范畴。
2 AXI的工作原理(1)平面透射成像检测原理X射线透射成像检测原理如图1所示,当组装好的线路板卡(PCBA)沿导轨进入机器内部后,位于线路板上方有一X-Ray发射管,其发射的X射线穿过线路板后被置于下方的探测器(一般为摄像机)接受,由于焊点中含有可以大量吸收X射线的金属与其他物质,因此穿过玻璃纤维、铜、硅、焊点等不同材料后X射线的吸收不一样,从而被探测器接受的X射线强度也就不一样,相关的信息就呈现出具有不同衬度的X射线透射图像(如图2所示)。
AOI、ICT、AXI测试
一、AOI测试技术AOI是近几年才兴起的一种新型测试技术,但发展较为迅速,目前很多厂家都推出了AOI测试设备。
当自动检测时,机器通过摄像头自动扫描PCB,采集图像,测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较,经过图像处理,检查出PCB上缺陷,并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来,供维修人员修整。
1、实施目标:实施AOI有以下两类主要的目标:(1)最终品质(End quality)。
对产品走下生产线时的最终状态进行监控。
当生产问题非常清楚、产品混合度高、数量和速度为关键因素的时候,优先采用这个目标。
AOI通常放置在生产线最末端。
在这个位置,设备可以产生范围广泛的过程控制信息。
(2)过程跟踪(Process tracking)。
使用检查设备来监视生产过程。
典型地包括详细的缺陷分类和元件贴放偏移信息。
当产品可靠性很重要、低混合度的大批量制造、和元件供应稳定时,制造商优先采用这个目标。
这经常要求把检查设备放置到生产线上的几个位置,在线地监控具体生产状况,并为生产工艺的调整提供必要的依据。
2、放置位置虽然AOI可用于生产线上的多个位置,各个位置可检测特殊缺陷,但AOI 检查设备应放到一个可以尽早识别和改正最多缺陷的位置。
有三个检查位置是主要的:(1)锡膏印刷之后。
如果锡膏印刷过程满足要求,那么ICT发现的缺陷数量可大幅度的减少。
典型的印刷缺陷包括以下几点:A.焊盘上焊锡不足。
B.焊盘上焊锡过多。
C.焊锡对焊盘的重合不良。
D.焊盘之间的焊锡桥。
在ICT上,相对这些情况的缺陷概率直接与情况的严重性成比例。
轻微的少锡很少导致缺陷,而严重的情况,如根本无锡,几乎总是在ICT造成缺陷。
焊锡不足可能是元件丢失或焊点开路的一个原因。
尽管如此,决定哪里放置AOI需要认识到元件丢失可能是其它原因下发生的,这些原因必须放在检查计划内。
这个位置的检查最直接地支持过程跟踪和特征化。
这个阶段的定量过程控制数据包括,印刷偏移和焊锡量信息,而有关印刷焊锡的定性信息也会产生。
x-ray检测工作原理
x-ray检测工作原理嗨,亲爱的朋友!今天咱们来唠唠X - ray检测这个超酷的东西的工作原理吧。
你知道吗,X - ray就像是一个超级透视眼。
想象一下,有一双眼睛可以看穿东西,是不是特别像超人的超能力呀?其实X - ray检测就有点这个意思哦。
X - ray呢,它是一种电磁波,这电磁波可神奇啦。
它的波长超级短,能量可不小呢。
当我们要检测一个物体的时候,就像要看看一个包裹里面装了啥,或者是检查身体里有没有小毛病的时候,就会用到X - ray检测。
我们先来说说在医疗方面的情况吧。
当你去医院做X - ray检查,比如说拍个胸片。
那X - ray机器就会发射出这些X - ray射线。
这些射线就像一群小小的、看不见的精灵,它们会穿过你的身体。
你身体里不同的组织对X - ray的吸收能力是不一样的哦。
像骨头这种比较致密的组织,就像是一个很厉害的小盾牌,它会吸收很多的X - ray,而像肌肉、脂肪这些比较软的组织呢,就比较“弱”啦,它们吸收的X - ray就少一些。
那这些X - ray穿过身体之后呢,就会到达一个特殊的板子上,这个板子就像是一个小画家的画布一样。
X - ray多的地方,在这个板子上就会显示出白色或者浅色,就像骨头在胸片上是白色的。
而X - ray穿过去比较多的地方,也就是那些软的组织的地方,就会显示出黑色或者深色。
这样,医生就可以通过这个胸片看到你的骨头有没有骨折啦,肺有没有什么异常啦。
是不是很有趣呢?再说说在工业上的X - ray检测吧。
比如说有个小零件,我们想看看它里面有没有小裂缝或者缺陷。
这个时候,X - ray检测就登场啦。
X - ray射线会朝着这个小零件射过去。
如果这个小零件内部结构完好无损,那X - ray就会比较均匀地穿过它,在检测的屏幕上就会显示出比较规则的图像。
但是,如果这个小零件里面有裂缝或者有气泡之类的缺陷呢,那这些地方对X - ray的吸收就和周围不一样啦。
就好像是一群小士兵(X - ray)在行军,遇到了一个小陷阱(缺陷),那这个小陷阱的地方就会和周围的行军路线不一样,在检测图像上就会显示出不同的颜色或者形状。
x-ray的应用原理
X-ray的应用原理1. 什么是X-ray?X-ray是一种电磁波,具有很高的穿透力,可以穿透人体组织和物体,用于非破坏性检测和医学成像。
X-ray技术常见的应用包括医学诊断、安全检查和工业检测等领域。
2. X-ray的应用原理X-ray的应用原理基于其特殊的物理性质,包括穿透力和吸收能力。
2.1 穿透力X-ray具有很高的穿透力,可以穿透不透明物体,如人体组织和金属。
穿透能力与X-ray的能量有关,能量越高,穿透能力越强。
2.2 吸收能力不同物质对X-ray的吸收能力不同,可以利用这一性质来对物体进行成像。
吸收能力受到物质密度和原子序数的影响。
高密度和高原子序数的物质对X-ray的吸收能力更强。
3. X-ray在医学诊断中的应用3.1 X-ray拍片医学中常用的X-ray应用是通过X-ray拍片进行医学诊断。
患者将身体部位暴露在X-ray设备下,X-ray束通过患者的身体,被探测器接收到。
探测器转化成数字信号,经过图像处理显示出X-ray图像。
医生通过观察X-ray图像来诊断病情。
3.2 骨折检测X-ray在医学中最常见的应用是骨折检测。
骨折部位与周围正常骨骼对X-ray 的吸收能力不同,可以通过X-ray图像来诊断是否有骨折。
3.3 肺部检查X-ray还可以用于肺部检查,如肺部感染和肺癌的诊断。
肺部组织与空气对X-ray的吸收能力不同,可以通过X-ray图像来观察肺部病变。
3.4 腹部检查X-ray还可以用于腹部内脏器官的检查,如胃肠道和肝胆等。
不同脏器对X-ray 的吸收能力不同,可以通过X-ray图像来观察腹部病变。
4. X-ray在安全检查中的应用4.1 行李安检X-ray在安全领域中主要应用于行李安检。
X-ray安检设备可以扫描行李箱和包裹,通过对X-ray图像的分析来检测非法物品和危险品。
5. X-ray在工业检测中的应用5.1 金属探测X-ray在工业领域中主要应用于金属探测。
X-ray设备可以穿透金属,对金属制品进行非破坏性检测,如焊接接头和金属零件。
高分辨X-ray探测器在AXI检测中的应用
高分辨X-ray探测器在AXI检测中的应用引言近年来,随着通信、计算机和消费电子等产业的迅猛发展,印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)行业呈现出了持续高速增长的发展态势,并在世界范围内成为了电子信息产业和电子元件制造业中最活跃的产业之一。
而如今日趋成熟的半导体设计和制造技术,以及电子产品的多功能化、小型化、轻量化的发展要求,又无不推动PCB朝着高密度、多层化、高性能等方向发展。
目前,PCB的设计、加工水平已达到0.05mm(线条宽度和间距),层数已经达到46 层甚至更多,可以说PCB的高技术和高复杂性己经达到了一个相当高的水平。
但在生产高性能、高复杂性PCB的过程中,如何提高中间过程产品品质、减少废品率,从而有效地保证PCB的整体生产质量,一直是摆在各PCB 生产厂家面前的普遍性难题。
事实上,目前PCB的质量情况虽然比较好,但废品率仍然较高。
因为PCB品质的好坏,直接取决于电路板上每根线条、每个孔的品质的好坏。
而在一块电路板上通常有着数以千计的线条和孔,如果其中的任意一处发生过细、过粗、残缺、针孔、粘连、断开、错位等质量问题,都会影响最终的产品质量,进而导致废品的产生。
在当前有限的PCB生产工艺水平下,电路板在生产过程中常常会受到各种不确定因素(如原材料、设备稳定性、环境、温度和人为操作等因素)的影响,在这种情况下,上述缺陷往往是很难避免的。
更为严峻的是,电路板的层数越多,这种问题越突出,造成的废品率越高。
其实,如果在PCB生产过程中对多层板的每一层进行中间检测或在线检测,及时将不合格品予以剔除,PCB最终的正品率即可达98%。
这便是应运而生的PCB检测技术。
X光检查机的开发研究正是在这样一种前提背景下展开的。
X光检查机利用自动X 射线检测(AXI,Automatic X-ray inspection)技术实现对PCB 产品的在线检测,凭借其独特的检测方式和极大的工艺缺陷检测范围,在目前的PCB 生产领域中得到了广泛的应用。
xray 测量标定原理
xray 测量标定原理
X射线测量标定原理是利用X射线的穿透性质进行测量的一种方法。
X射线是一种电磁辐射,具有高能量、瞬时性、穿透性和易于控制的特点。
在X射线测量中,首先需要使用一个已知尺寸的标准物体进行标定。
标准物体通常为一个具有已知尺寸、几何形状和密度分布的物体,如金属块或塑料标准体。
将标准物体放置在X 射线束的路径上,使X射线通过标准物体并被探测器接收。
通过探测器测量到X射线的吸收情况,可以得到与X射线束通过标准物体时的吸收率相关的数据。
吸收率与标准物体的密度和厚度有关,因此可以用这些数据来建立一个吸收率与密度或厚度之间的关系。
接下来,测量需要进行的物体的吸收率。
将需要测量的物体放置在与标准物体相同的位置上,通过探测器测量到X射线的吸收情况。
利用之前建立的吸收率和密度(或厚度)之间的关系,可以求解出物体的密度(或厚度)。
总体而言,X射线测量标定原理是通过测量X射线在标准物体和待测物体上的吸收率来建立吸收率与密度(或厚度)之间的关系,从而实现对待测物体的密度(或厚度)进行测量。
电路组装中的X-ray检测技术
2 1 XI 测 原 理 【 图 1 : . A 检 见 )
( 自动 光 学检 测 ( 4) AOI 是 近 几 年 兴 起 一 种 检 )
手 机 , 针 会 无 法 接 触 到 焊 点 。此 外 其 对 采 用 并 联 探 电 容 . 电 阻 等 电 连 接 方 式 的 P B 也 不 能 准 确 测 C
●
量 。 以 随 着产 品 的高 密 度 化 和 器 件 的小 型 化 , 所 飞
针 测 试 在 实 际 检 测 工 作 中 的 使 用 量 也 越 来越 少 。 ( )CT 针 床 测 试 是 一 种 广 泛 使 用 的 测 试 技 3I 术 。其 优 点 是 测 试 速 度 快 , 合 于 单 一 品 种 大 批 量 适 根据对各种检测技术和设备的了解 , AXI ( 自 动 检 测 技 术 ) 与 上 述 几 种 检 测 技 术 相 比 具 有 更 多 的 优 点 。它 可 使 我 们 的 检 测 系 统 得 到 较 高 的 提 升 。 为 我 们 提 高 “ 次 通 过 率 ” 争 取 “ 缺 陷 “的 目 一 和 零 标 , 供一种有效检测手段 。 提
Hale Waihona Puke 0 战, 新的测试技术不断诵现。— y X r 检测技术就是其中之一, a 它能有效控制 B A的 G
焊 租 装 本 接组质
关 xy测路.阵封电组 键 -检避板督列 路装 r a 球
随 着 电 子 技 术 的 飞 速 发 展 .封 装 的 小 型 化 和 组 装 的 高 密 度 化 以 及 各 种 新 型 封 装 技 术 的 不 断 涌
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X—r np co 简 称 AXI 、 能 测 试 ( u c o a a Iset n, y i )功 F nt nl i
AXI测试简介
光学检测系统AXIAXI(Automated X-Ray Inspection),自动X射线检测,光学检测系统的一种。
AXI测试技术AXI是近几年才兴起的一种新型测试技术。
当组装好的线路板(PCBA)沿导轨进入机器内部后,位于线路板上方有一X-Ray发射管,其发射的X射线穿过线路板后被置于下方的探测器(一般为摄象机)接受,由于焊点中含有可以大量吸收X射线的铅,因此与穿过玻璃纤维、铜、硅等其它材料的X射线相比,照射在焊点上的X射线被大量吸收,而呈黑点产生良好图像,使得对焊点的分析变得相当直观,故简单的图像分析算法便可自动且可靠地检验焊点缺陷。
AXI技术已从以往的2D检验法发展到目前的3D检验法。
前者为透射X 射线检验法,对于单面板上的元件焊点可产生清晰的视像,但对于目前广泛使用的双面贴装线路板,效果就会很差,会使两面焊点的视像重叠而极难分辨。
而3D检验法采用分层技术,即将光束聚焦到任何一层并将相应图像投射到一高速旋转的接受面上,由于接受面高速旋转使位于焦点处的图像非常清晰,而其它层上的图像则被消除,故3D检验法可对线路板两面的焊点独立成像。
3DX-Ray技术除了可以检验双面贴装线路板外,还可对那些不可见焊点如BGA等进行多层图象“切片”检测,即对BGA焊接连接处的顶部、中部和底部进行彻底检验。
同时利用此方法还可测通孔(PTH)焊点,检查通孔中焊料是否充实,从而极大地提高焊点连接质量。
ICT测试是目前生产过程中最常用的测试方法,其具有较强的故障能力和较快的测试速度等优点。
该技术对于批量大,产品定型的厂家而言,是非常方便、快捷的。
但是,对于批量不大,产品多种多样的用户而言,需要经常更换针床,因此不太适合。
同时由于目前线路板越来越复杂,传统的电路接触式测试受到了受到了极大限制,通过ICT测试和功能测试很难诊断出缺陷。
随着大多数复杂线路板的密度不断增大,传统的测试手段只能不断增加在线测试仪的测试接点数。
然而随着接点数的增多,测试编程和针床夹具的成本也呈指数倍上升。
超声波扫描显微镜SAM与X-RAY的区别
超声波扫描显微镜SAM与X-RAY的区别在同一实验室内,SAM与X-ray是相互补充的方法手段。
它们主要的区别在于展现样品的特性不同。
X-ray能观察样品的内部,主要是基于材料密度的差异。
密集的金属材料比陶瓷和塑料等材料对于X射线有较大的不透过性和较小的穿透深度。
X-ray对于分层的空气不是非常的敏感,裂纹和虚焊是不能被观察到的,除非材料有足够的物理上的分离。
X-ray射线成像操作采用的是穿透模式,得到整个样品厚度的一个合成图像。
在较长的检查期间内,如果半导体设备放置在离X-ray射线源比较近的地方可能会产生损坏或随机的电子错误。
超声波能穿透密集的和疏松的固体材料,但它对于内部存在的空气层非常的敏感,空气层能阻断超声波的传输。
确定焊接层、粘接层、填充层、涂镀层、结合层的完整是SAM独特的性能。
SAM可以分层的展现样品内部的一层一层的图像。
基于反射回波模式产生的图像只需要通过样品的表面(反射扫描模式),而穿透模式需要通过样品的两个表面(类似X-ray)(透射扫描模式)。
并且SAM使用的超声波频率是高于MHz,而不同于超声波清洗设备使用的KHz的频率。
这个范围的超声波不会引起气穴现象,它不能清洗和搅动易碎的组件,因此对于检测的组件并没有任何的损坏。
B超(B型超声传导技术和超声图像诊断技术)和X光有什么区别x射线无法穿透金属,因为金属对其有强烈的吸收。
骨骼含有大量的钙(一种金属),能够吸收x射线。
金属之所以能吸收x射线,是因为x射线的光波能量足够激发金属离子的内层轨道上的电子,该电子被激发时,就吸收x射线的光波能量,并发生跃迁,此时的x射线转化为电离能,并保持在电子内。
普通光的光波能量远远低于x射线,无法激发元素的电子,会被以光能的形式反射回来和以热能的形式吸收并弥漫的散发开来。
x射线照射在非金属上,也会激发其内层轨道上的电子,但非金属元素的电子发生跃迁所需的能量很低,即使所有电子都被激发,也不足以将x射线的能量都吸收干净,未被吸收的x射线就能透过人体的非骨骼部分了。
AXI光学检测技术方兴未艾
AXI光学检测技术方兴未艾OFweek光学网讯:投资规模越来越大,工艺要求越来越高,产品可靠性越来越受重视,现代电子组装业正发生着巨大的变化。
在此基础上,对于生产检测设备的要求也越来越高。
自动X射线检测无疑是一个重要的检测技术发展方向,能满足高品质、高密度、小型化、高效率和大批量的电子产品生产要求。
目前,国内自主研发的微焦斑X射线检测设备,能满足多种复杂工艺的检测要求和图像处理需求,且设备性能高、成本低。
针对不同应用设计不同的检测方案,AXI为电子制造企业达到提高“一次通过率”和“零缺陷”的目标,提供了一种有效的检测手段。
新兴检测技术兴起AXI是对ICT、AOI检测能力不足的有力补充,不仅可对不可见焊点进行检测,还可对检测结果定性、定量分析,以便及早发现故障。
随着电子技术的飞速发展,封装的小型化、组装的高密度化以及各种新型封装技术不断涌现,电子组装对质量的要求也越来越高,基于此,对于生产检测技术也提出了更高的要求。
为满足这一要求,新的检测技术不断出现,其中,自动X射线检测技术是目前新兴检测技术中的典型代表。
AXI是对ICT、AOI检测能力不足的有力补充,具有不可替代性,它不仅可对不可见焊点进行检测,还可对检测结果定性、定量分析,以便及早发现故障。
通过使用AXI,可以使电子产品的检测能力得到较高的提升。
可以说,AXI为达到提高“一次通过率”和“零缺陷”的目标提供了一种有效的检测手段。
”AXI检测原理是在组装好的线路板(PCBA)沿导轨进入机器内部后,位于线路板上方的X射线发射管发射出的X射线穿过线路板,被置于下方的探测器(一般为摄像机)接收,由于焊点中含有可以大量吸收X射线的铅,因此与穿过玻璃纤维、铜、硅等其他材料的X射线相比,照射在焊点上的X射线会被大量吸收,在输出图像中显示黑点,从而实现自动可靠的焊点缺陷检测。
目前X射线无损检测技术大致可以分为三大类:基于2D图像的X射线检测分析技术;基于2D图像,具有最高放大倍数的倾斜视图的X射线检测分析技术;3DX射线检测分析技术。
电子产品制造工艺AXI
未发现隐患的产品流通市场将会增加产品的保修 成本和寿命的降低。
缺陷检测方法
自动3D X射线检查设备(AXI)100%在线检 测隐蔽焊点缺陷的检测地位将越来越重要, 3D AXI与AOI两者不可缺一。
自动X射线检测(AXI)
安捷伦科技公司近日发布一款突破性的可 以有效检测印刷电路板组件上焊点和制造组 装缺陷的在线三维X射线检测系统。 Medalist x6000 AXI
Medalist x6000 AXI降低了客户的制造转换 成本,而不会降低缺陷检测能力。
它在领导市场的三维解决方案基础上,把测 试速度提高了一倍以上,并且是使用100% 三维来检测缺陷。
整个缺陷测试和检查的最终目的是,尽可能 在产品出厂之前发现缺陷,把产品的保修成 本和废品率降到最低。
自动X射线检测(AXI)
当待测电路板进入机器内部后,位于电路板上方有一X射线发射管,其 发射的X射线穿过电路板后被置于下方的探测器(一般为摄像机)接收,由 于焊点中含有可以大量吸收X射线的铅,因此与玻璃纤维、铜、硅等其它材 料的X射线相比,照射在焊点上的X射线被大量吸收,而呈黑点产生良好图 像,使得对焊点的分析变得相当直观。下图是通过X射线拍摄到的电路板桥 接短路的照片。
3D影像
自动X射线检测(AXI)
焊点检测 x-ray
BGA安装
自动X射线检测(AXI)
过去,高测试速度二维检测解决方案的应用范围 一直非常有限,被测PCBA主要是单面电路板。 但是,当前和未来的双面PCBA要求完善的三维 检测功能,以便用户可以区分焊点密度都非常高 的双面电路板的正反面。通常的通信和计算机产 品上下层焊点的重叠比例高达35%以上,这严重 降低这些产品使用的在线二维解决方案的测试覆 盖率。某些系统在二维设备中增加低速三维检测, 试图解决这种覆盖率问题。尽管这种方法看上去 还不错,但其整体测试速度通常会下降。
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高分辨X-ray探测器在AXI检测中的应用
引言
近年来,随着通信、计算机和消费电子等产业的迅猛发展,印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)行业呈现出了持续高速增长的发展态势,并在世界范围内成为了电子信息产业和电子元件制造业中最活跃的产业之一。
而如今日趋成熟的半导体设计和制造技术,以及电子产品的多功能化、小型化、轻量化的发展要求,又无不推动PCB朝着高密度、多层化、高性能等方向发展。
目前,PCB的设计、加工水平已达到0.05mm(线条宽度和间距),层数已经达到46 层甚至更多,可以说PCB的高技术和高复杂性己经达到了一个相当高的水平。
但在生产高性能、高复杂性PCB的过程中,如何提高中间过程产品品质、减少废品率,从而有效地保证PCB的整体生产质量,一直是摆在各PCB 生产厂家面前的普遍性难题。
事实上,目前PCB的质量情况虽然比较好,但废品率仍然较高。
因为PCB品质的好坏,直接取决于电路板上每根线条、每个孔的品质的好坏。
而在一块电路板上通常有着数以千计的线条和孔,如果其中的任意一处发生过细、过粗、残缺、针孔、粘连、断开、错位等质量问题,都会影响最终的产品质量,进而导致废品的产生。
在当前有限的PCB生产工艺水平下,电路板在生产过程中常常会受到各种不确定因素(如原材料、设备稳定性、环境、温度和人为操作等因素)的影响,在这种情况下,上述缺陷往往是很难避免的。
更为严峻的是,电路板的层数越多,这种问题越突出,造成的废品率越高。
其实,如果在PCB生产过程中对多层板的每一层进行中间检测或在线检测,及时将不合格品予以剔除,PCB最终的正品率即可达98%。
这便是应运而生的PCB检测技术。
X光检查机的开发研究正是在这样一种前提背景下展开的。
X光检查机利用自动X 射线检测(AXI,Automatic X-ray inspection)技术实现对PCB 产品的在线检测,凭借其独特的检测方式和极大的工艺缺陷检测范围,在目前的PCB 生产领域中得到了广泛的应用。
线路板在线检测
方案概述
自动X 射线检测(Automated X-ray Inspection ,AXI)设备利用X 射线穿透PCB 板,并在专用的成像传感器上获取图像,实现了对PCB 板的透视,解决了BGA 、CSP 等元件封装质量控制问题。
根据需要AXI 可设计成2D/3D 两种,由于焊点中含有可以大量吸收X 射线的铅和锡的合金,与穿过玻璃纤维、铜、硅等其他材料的X 射线相比,照射在焊点上的X 射线被大量吸收,而形成黑色图像,然后通过图像分析计算法便可自动地检验焊点缺陷。
自动X 射线检测技术的优点表现为:
(1)极大的工艺缺陷覆盖范围自动X 射线检测技术对工艺缺陷的覆盖率高达97%,同时能观察到其他测试手段无法可靠探测到的缺陷。
AXI 可检查的缺陷包括:虚焊、桥连、立碑、焊料不足、气孔、器件漏装等等。
尤其是利用X 射线对BGA 、CSP 等焊点隐藏器件也可以进行有效的检查;
(2)较高的测试覆盖度 自动X 射线检测技术可以对肉眼和在线测试(ICT)检查不到的地方进行检查。
比如PCBA 被判断故障,怀疑是PCB 内层走线断裂,X 射线则可以很快的进行检查;
(3)带分层功能由于X 射线检测技术具有的分层功能,使得对双面板和多层板只需进行一次检查即可完成缺陷检测;
应用及系统原理描述
1、X-Ray射线源对被检测物进行穿透式照射,X-Ray传感器进行成像;
2、使用专业AXI 分析软件进行图像处理和分析,完成对物体内部缺陷检测;
3、通过SPC功能达到数据可追溯性。
视觉方案及产品推荐
对X-ray进行成像,首先要求高品质的射线源,同时要求成像器件具备高灵敏度,高动态范围等特性,最终获取高对比度的图像。
一般AXI应用有以下三种成像方案:
1、平板成像方案
动态X-ray平板探测器:Rad-icon 2022
✓CMOS技术无图像拖尾,高灵敏度
✓成像尺寸:20.4×22.1cm2
✓闪烁体类型:CsI和GOS可选
✓动态范围:3000:1
✓分辨率:2064×2236
✓采集帧频:分辨率30fps
✓数据接口:GigE或CameraLink
8K分辨率线阵CCD X-ray探测器Shad-o-Scan
✓紧凑的机械外形设计,稳定性高
✓16-bit ADC高动态范围
✓TDI技术,高灵敏度:
✓2kHz行频:27um像素,
✓像素分辨率可变,增益可调
✓78dB高动态范围
✓X光能量范围:15-225KeV
总结:
因此,高性能、高复杂性和高质量PCB的生产,除了应使用优良的原材料、拥有先进的生产工艺、设备和先进的管理模式之外,还必须具备完备的技术质量保障体系和先进的检测设备。
如今,PCB生产的在线检测己成为PCB板生产企业的共识。
而要实现真正意义上的在线检测,则需要一种高效、高速、高精度的PCB缺陷自动检测设备。
凌云公司作为机器视觉行业领导者,20多年来专注行业需求研究,深入理解行业应用,在PCB、制药、食品、衣帽等X-ray无损检测领域有着深厚的积淀与丰富的经验,愿与您携手共同打造行业完美解决方案。