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コンポーネントのサイズが 008004 レベルまで縮小するにつれて、回路基板の内部世界は髪の毛よりも複雑になります。
電子機器の精密化が進むほど、致命的な問題が見えないところに隠れやすくなります。
これらの「潜在的な欠陥」は、自動車、医療、航空宇宙、5G などの信頼性の高い分野で説明の難しいフィールド障害を繰り返し引き起こしています。
AOI に はそれらが見えません。
ICTでは それらを検出できません。
手動検査にはまったくチャンスがありません。
高解像度の X 線検査 だけが、 真の「透視」と同様に、ボイド、ブリッジ、枕の頭、濡れ不良、不十分なはんだ充填、ワイヤボンディングの問題、その他の深いレベルの欠陥を非破壊的に明らかにすることができます。
これは現在、はんだ接合部の品質を真に信頼できる評価を提供できる唯一の検査方法です。
最新の PCB の最も危険な問題は、多くの場合、肉眼ではまったく見えません。
ボイド、ブリッジ、コールドハンダ接合、およびヘッドインピローの欠陥は、「潜在的な時限爆弾」のように機能し、ランダムな故障を引き起こします。
高密度の PCB では、これらの問題は避けられません。
現在の BGA パッケージのピッチは 0.35 mm ほどです。
QFN および LGA パッケージ上の大きなサーマル パッドは、隠れた欠陥のリスクを高めます。
PoP や SiP などの積層パッケージでは、はんだ接合の数が大幅に増加します。
暗号通貨採掘者用のハッシュ ボードでさえ、何千もの完全に目に見えないはんだ接合が含まれている場合があります。
リスクはそれに応じて拡大します。
はんだボールのボイド率が 25% を超えています。
QFN サーマルパッドの下に隠れたブリッジ。
パッケージの反りによる HiP (Head-in-Pillow) 欠陥。
ENIG/OSP 表面仕上げによる冷たい接合部と不十分な濡れ。
不十分なバレル充填と PTH ビアの円周方向の亀裂。
半導体パッケージ内のワイヤボンドの亀裂またはボンドのリフトオフ。
これらはすべて「目に見えないが致命的な」欠陥であり、デバイスの完全な故障を引き起こす可能性があります。
AOI がどれほど高度になっても、表面しか見えません。
最も洗練された 3D AOI であっても、外部のはんだフィレットと表面形状のみを解析できます。
実際の欠陥は、コンポーネントのパッケージの下、はんだ接合部の内部、およびサーマルパッドの下に隠れています。
ICT は電気的導通をチェックできますが、はんだ接合部内のボイド、亀裂、または機械的欠陥を検出することはできません。
多くの接合部は、テスト中は「電気的に正常」に見えますが、500 ～ 1000 回の熱サイクル後には完全に故障します。
ここに危険が潜んでいます。表面は正常に見えますが、内部障害のカウントダウンはすでに始まっています。
自動車 ISO 26262 ASIL-D。
IPC-7095 レベル 3 BGA 要件。
航空宇宙用DO-160。
軍用MIL-STD-883。
これらの規格では、安全性が重要なコンポーネントの隠れたはんだ接合部の 100% X 線検査がますます義務付けられています。
自動車 ECU、医療インプラント、飛行制御エレクトロニクス、航空宇宙システム、5G 基地局など、目に見えないリスクを許容できる業界はありません。
高信頼性検査はもはやオプションではなく、製造基準となっています。
隠れたはんだ接合欠陥を検出するには、まず X 線がどのようにして PCB を「透過」するかを理解する必要があります。
50 ～ 160 kV の範囲の X 線は PCB を通過します。
材料が異なれば、放射線の吸収も異なります。
はんだ: 最高密度、画像内で最も濃い
銅とシリコン: 中吸収、灰色
FR-4 と空気: 吸収は最も少なく、最も明るい
2D イメージングでは、トップダウン ビューが提供されます。
2.5D では、60° の斜め視野角とステージ回転が追加され、隠れた構造を側面から観察できます。
True 3D CT は、はんだ接合部全体をボクセル解像度 1 µm の体積データに再構築します。つまり、正確な分析のために層ごとにはんだ接合部を「スライス」します。
送信モードは最も高速で、インライン サンプリングに最適です。
斜めから見ると (45°–60°)、重なっている BGA 行が分離され、QFN ブリッジが明らかになります。
空隙量の測定や亀裂の伝播などの故障解析には、CT が不可欠です。
3D CT の結果は、はんだ接合部の内部で何が起こっているかを正確に示し、推測を排除します。
鮮明な画像を実現するには、X 線技術ではなく装置が制限要因となります。
重要なパラメータには次のものが含まれます。
管電圧の安定性
焦点サイズ (<1 µm)
検出器の画素ピッチ
幾何倍率（最大2000倍）
密閉管X線源の熱安定性
これらにより、微細な内部亀裂、微小ボイド、その他の微妙な欠陥が見えるかどうかが決まります。
BGA/CSP はんだボール内部の空隙は、空隙率が 25% を超えると、熱伝導率を最大 40% 低下させる可能性があります。
自動車 OEM は多くの場合、パワートレインおよび ADAS モジュールの総空隙率 <15% を要求します。
このような空隙があるドローンや EV の制御基板は危険な状態で動作することになり、安全マージンはゼロになります。
サーマルパッドの下にある過剰なはんだペーストは、目に見えないショートを形成する可能性があります。
振動や熱サイクル中にこれらの短絡が増大し、最終的には致命的な故障を引き起こします。
QFN および LGA パッケージは、外部的には完璧に見えますが、内部的には危険が隠れている可能性があります。
HiP 欠陥は「キノコ」または「土星の輪」の形状を形成します。
機械的強度はほぼゼロであり、最小限の応力でも破損する可能性があります。
X 線イメージングにより、これらの内部構造が故障が発生するずっと前の早い段階で明らかになります。
PTH はんだの充填が不十分な場合、亀裂、ワイヤのスイープ、または層間剥離が発生し、信頼性が損なわれます。
X 線により PTH 充填率 (75% ～ 100%) が検証され、隠れた欠陥が即座に検出されます。
信頼性の高い業界では、これらの目に見えない「時限爆弾」を特定するために、100% X 線検査を義務付けています。
X 線システムの選択は、ツールを用途に合わせることが重要です。
オフライン システムは、1 ～ 2 µm の解像度、60° の傾斜、360° の回転、およびフル CT スキャンを提供します。
信頼性が重要な自動車、医療、NPI 業界に最適です。
インライン システムでは、速度と引き換えにある程度の解像度が得られます。
大量生産の家庭用電化製品に最適で、スループットが向上します。
ハイエンド市場のリーダー: Nikon XT V、YXLON Cheetah EVO、Nordson DAGE Quadra、Viscom。
I.C.T は、革新的なバイリンガル ソフトウェアを備え、40% ～ 60% 低いコストで同等以上のパフォーマンスを提供し、世界で最も急成長しているブランドとして浮上しています。
品質とコストのバランスを求める企業にとって、I.C.T は最適な選択肢です。
PCB を安定させるためにカーボンファイバー製の固定具を使用してください。
各パッケージタイプの専用プログラム:
BGA: 45° 斜め
QFN: 0°透過
半導体：高倍率金線
カスタマイズされたプログラミングにより精度が向上し、誤検知が減少します。
I.C.T ソフトウェアは、ボイド率、ブリッジ厚さ、バレル充填率を計算し、準拠した合否レポートを生成します。
検査が世界的な品質と信頼性の基準を満たしていることを確認します。
隠れたはんだ接合欠陥は、信頼性の高いエレクトロニクスにおけるフィールド故障の 70% 以上を引き起こします。
これらを確実に検出できるのは X 線検査だけです。
I.C.T X-7100、X-7900、および X-9200 は、サブミクロンの解像度、インテリジェントなソフトウェア、およびグローバル サービスを提供します。
これらは、工場がエスケープ率を 50 ppm 未満に削減し、8 か月未満で ROI を達成するのに役立ちます。
適切な X 線ソリューションを選択することは、パフォーマンス、信頼性、ブランドの評判を守ることにつながります。
1. 自動車 BGA ではどの程度の空隙率が許容されますか?
IPC-7095 クラス 3: 合計 25% 以下、15% を超える単一ボイドなし。
現在、ほとんどの Tier-1 サプライヤーは、重要な接合部の総ボイドが 15% 以下、単一ボイドが 10% 以下であることを要求しています。
2. X 線は AOI を完全に置き換えることができますか?
いいえ。ベスト プラクティス: SPI + 3D AOI + X 線によるほぼゼロ脱出。
3. 一般的な ROI はどれくらいですか?
リコールの回避、保証コストの削減、手動検査の労力の排除により、4 ～ 8 か月。
4. ICT モデルを選択するにはどうすればよいですか?
X-7100: 一般 PCBA
X-7900: 半導体とバッテリー
X-9200：高解像度+フル3D CT
5. I.C.T はトレーニングや世界規模のサポートを提供していますか?
はい。 7日間の現場トレーニングが含まれます。アジア、ヨーロッパ、アメリカにサービスセンターがあります。
リモートからは 2 時間以内に応答します。 1年間の保証。
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