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使用三维X射线检查进行在线焊锡渗透测试

嘉峪检测网        2015-12-30 09:34

在PCB 制造领域中,通孔技术(Through-hole technology, THT)也许是最老的组装技术。不过,即使在已有多年历史的现代表面贴装技术(SMT)中,通孔技术仍然有它的位置。即使在今天,用引线连接的元件往往使用波峰焊进行组装——这是使用多年的传统方法。这种组装方法的缺点在于需要另外的制造设备。因此,对连接器和其他用引线连接的元件推荐使用回流焊来组装。为此,设计出可以在焊炉中进行自动化组装的高热载通孔元件,这导致诞生新的术语:通孔回流焊(THR )。有了这种技术,现在可以在SMT 工艺中用通孔技术处理元件。但是,怎样才能可靠地测试这些焊点?例如,需要什么技术才能评估焊锡的渗透?

|_ THT/THR焊点的可接受标准
图1是一个THT焊点横截面的示意图。由于毛细作用,焊锡波从焊锡源流到焊接目标(元件)的侧面。在这样流动时,焊锡润湿焊锡连接的表面时,焊锡在通孔的引脚突出通孔的地方围绕引脚形成一个焊锡弯月面。

图1. THT焊点横截面的示意图。焊锡100%渗透的理想焊接。


图2. 使用AOI从上方和下方拍摄的连接器。

在进行成功焊接后,为了区分好的焊点和坏的焊点,在IPC - A610中定义可接受标准。表1说明的标准摘录如下:现在必须选择满足具体指定的可接受标准的测试技术。表2根据多行连接器的例子(图2)说明AOI系统和3D AXI系统的测试覆盖。

 

AOI 系统非常适合评估引脚周边和通孔孔壁(sleeve)的润湿,以及THT 焊点焊接的连接表面的润湿。但是,传统的2D AOI 或经过改进的3D AOI 系统在这里的不足之处是,它们一般只能够评估焊锡一侧的润湿,因为元件一侧的引脚通常被元件体遮挡而看不到。因此,AOI 系统不能评估元件一侧的焊点。传统的AOI 系统也不能评估焊锡渗透。

 

新式的3D X射线系统可以补充传统的2D AOI在这方面的不足。3D X射线检查不仅能够看到元件一侧的焊点(即元件下面的情况),还能够计算渗透的焊锡体积。

 

除了3D-X射线技术,也可以用2.5D-X射线成像技术(斜射)测试焊锡渗透。不过,通过2.5D-X射线成像评估焊料渗透往往很难,尤其是在多行连接器的情况中。这是由于在引脚阵列中,各行引脚中往往会有一些引脚被别的引脚遮挡。此外,和3D截面图像相比,检查多行连接器的分类人员很难解释2.5D图像的焊点,而3D截面图像从上面看下去始终是显示一个薄片。

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来源:AnyTesting