复杂的系统,出问题后的定位过程也很复杂,各种千奇百怪的表象,肉眼已经不够用。在定位问题的过程中,X光机充当着火眼金睛的角色,锐利的眼睛看穿一切。没有这货,几乎无法有效保证智能手机主板(特别是BGA焊接)的可靠性和质量。
如同医院给人体拍X光片查找病因类似,手机主板也可以用X光检测,两者均是利用X射线的物理特性,但手机行业的X光检测器的精度、分辨率和对微观结构的分析能力远超医用X光机。
- X射线是一种波长极短、能量很高的电磁波,具有很强的穿透能力,能够轻易穿透大多数非金属材料(如塑料封装、树脂基板)和一些较薄的金属材料。
- 不同物质对X射线的吸收率不同。物质的密度和原子序数越高,对X射线的吸收能力就越强,在最终成像上就显得越“亮”;反之,密度低、原子序数小的物质吸收率低,X射线更容易穿过,在成像上就显得越“暗”。
上述两个机理构成了X光验视的基本原理。

2D X-Ray:提供从上往下的平面视图,适合检查单层结构。
3D X-Ray(如计算机断层扫描,CT):让样品台旋转,从多个角度拍摄数百张2D图像,然后通过计算机算法重构出主板的三维立体模型。甚至可以“切片”查看任何一层的内部结构,消除了2D成像中部件重叠的干扰,分析能力极强。
检测场景
1、BGA芯片焊点检测,手机主板大量使用球栅阵列封装(BGA),焊点隐藏在芯片下方,肉眼和光学显微镜根本无法看到。X光可以清晰地显示出:
- 焊锡桥接(Short),相邻两个焊球连在一起,造成短路。
- 虚焊/冷焊(Cold Solder),焊点成型不良,内部有空洞(Void),连接不可靠。
- 焊球缺失(Missing Balls),芯片或PCB上缺少焊锡球。
- 焊点开裂(Crack),由于应力导致的焊点裂纹。
- 焊锡过多或过少,影响连接强度和可靠性。
2、PCB内层走线检查,可以检查多层板内部线路有无短路、断路、等问题,如下,某项目产线出现不良,因为PCB板是盖油的,肉眼几乎发现不到,最终经X光验视看到短路,把盖油去掉,在显微镜下也看到了短路。

3、元器件检查,X光可以检查内部金线键合(Wire Bonding)是否完整、有无断裂或短路。
元器件完整性,检查芯片内部结构是否有缺陷。确认元器件是否贴装正确、有无缺失或错位。
4、检查连接器引脚焊接是否不良,是有无弯曲、断裂等现象。