如何辨别X-ray和C-Sam？

时间：2024-03-05

X-ray利用X射线对不同密度材料的不同穿透能力，通过样品各部位衰减后的射线强度检测样品内部缺陷。材料的内部结构和缺陷对应于灰黑度不同的X射线影像图，能实现对被测物体进行多角度旋转，形成不同角度的图像。其主要用来观察元器件的焊接质量，比如桥连、飞溅、上锡不均、空洞等现象。

超声波在介质中传播时，若遇到不同密度或弹性系数的物质，会产生反射回波，而此种反射回波强度会因材料密度不同而有所差异，C-Sam利用此特性来检出材料内部的缺陷并依所接收的信号变化将之成图像。颜色是根据其使用设备的设置的color map来判断，也可以自行设置，所以不能单纯根据颜色进行判定。但对常规芯片，一般红色代表分层，如果发现疑似分层也要结合波形对比良品进行综合判定。其主要用于分析塑封IC的分层、裂纹、空洞；陶瓷电容的空洞、材料密度；功率器件的焊接质量；倒装芯片填充料质量，PCB爆板缺陷识别等。声扫检测到的这些缺陷X-ray是无法识别的。

C-Sam与X-ray是相互补充的无损检测的方法手段，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，可以看到空洞、裂缝、分层，但不能判断出缺陷在哪个层面。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C-Sam*特的性能。

如图一、图二分别为同一样品（粘在FPC上的芯片）在X-ray和C-Sam下的成像。在X-ray下，可以非常清晰地看到芯片边缘的Pad，但无法观察到芯片中间粘接处的缺陷，C-Sam则弥补了这个缺陷，可以非常清楚地看到芯片中间粘接处的分层缺陷。

X-ray主要针对PCB、PCBA、BGA、SMT等进行焊点检查，是否存在裂缝、开路、短路、空洞、分层等缺陷。X-ray对样品外观尺寸没有要求，圆形、不规则形状都可以，只要能穿透即可进行检测，主要检测样品内部金属材料（金属铝除外）组成部分的缺陷。

C-Sam主要是针对半导体器件、芯片、材料内部的失效分析，可以检查：（1）材料内部的晶格结构，杂质颗粒，夹杂物，沉淀物（2）内部裂纹（3）分层缺陷（4）空洞，气泡，空隙等。可根据实际需求，结合使用这两种方法进行缺陷检查。C-Sam要求样品表面要平整，表面很粗糙、球面或者内部有很多气泡的样品无法检测，如C-Sam不能检测BGA内部空洞异常。

X-ray与C-Sam作为常用的无损检测的方法手段，可以相互补充，提高缺陷的检出率。

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