一种基于X射线CT的焊点形貌缺陷统计方法与流程

本发明涉及一种基于x射线ct的焊点形貌缺陷统计方法，属于电子封装，用于封装倒装焊工艺后焊球的形貌缺陷统计。

背景技术：

1、航天领域出现多起热载荷下的微电子封装失效事故。微电子封装在倒装焊工艺中焊点可能会产生孔洞缺陷，影响封装疲劳寿命与电连接特性。孔洞的产生是由于在封装焊接过程的熔剂反应中，焊剂会蒸发，产生的气体可能会滞留在焊点内部，从而生成不需要的孔隙。同时，由于重力、温度变化、振动等因素，焊点表面形状并不规则。由于封装形式所限，内部焊点可见光不可达，因此需要一种焊点形貌测量方法，用于对焊点形貌进行精细化的形貌统计分析。

2、当x射线穿过焊点时，其衰减程度与钎料密度、厚度和粒径等参数相关，利用这一特性，x射线计算机层析技术(computed tomography,ct)通过对电路板焊点不同角度进行射线投影测量，经过重建断层图像，获得反映焊点内部结构的三维数字图像，从而通过无损的方式获取内部焊点的表面形状与内部结构信息。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、针对上述现有技术的不足，本发明提出一种基于x射线ct的焊点形貌缺陷统计方法，涉及对电路板的x射线ct扫描，使用软件对焊点切片图像进行处理和形貌分析。与其他方式相比，该方法可以对焊点形貌进行更加精细化的形貌统计分析，为后续针对焊点的应力载荷分析与失效模式分析提供技术支撑。

3、(二)技术方案

4、一种基于x射线ct的焊点形貌缺陷统计方法，包括以下步骤：

5、s1.制作符合测试条件的待测电路板；

6、s2.使用高精度计算机断层扫描系统对所述待测电路板的焊点层进行x射线ct扫描；

7、s3.获取的焊点ct图像切片进行批处理；

8、s4.获取全部焊点形貌数据并进行统计分析。

9、步骤s1中，所述待测电路板焊点直径为0.6mm，电路板边长10mm。

10、步骤s2中，所述高精度计算机断层扫描系统为精度为5um的工业ct。

11、步骤s3中，所述批处理采用程序操作，涉及阈值分割。

12、步骤s4中，所述统计分析获得焊点等效直径的频率直方图和焊点形貌数据，所述焊点形貌数据包括焊球直径、高度、球度。

13、所述焊点形貌数据还包括焊球的表面积和体积。

14、(三)有益效果

15、与现有技术相比，本发明的一种基于x射线ct的焊点形貌缺陷统计方法具有以下有益效果：

16、(1)突破焊点内部可见光不可达的测量限制，获取焊点层真实形貌数据，使得之后的形貌统计分析更为可靠；

17、(2)获得焊点详细的统计数据，可以作为焊点封装质量好坏评价的依据；

18、(3)不破坏封装结构本身的结构，保持样品的完整性。

技术特征：

1.一种基于x射线ct的焊点形貌缺陷统计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于显微dic的qfn封装结构应变测量方法，其特征在于，步骤s1中，所述待测电路板焊点直径为0.6mm，电路板边长10mm。

3.如权利要求2所述的基于显微dic的qfn封装结构应变测量方法，其特征在于，步骤s2中，所述高精度计算机断层扫描系统为精度为5um的工业ct。

4.如权利要求3所述的基于显微dic的qfn封装结构应变测量方法，其特征在于，步骤s3中，所述批处理采用程序操作，涉及阈值分割。

5.如权利要求4所述的基于显微dic的qfn封装结构应变测量方法，其特征在于，步骤s4中，所述统计分析获得焊点等效直径的频率直方图和焊点形貌数据，所述焊点形貌数据包括焊球直径、高度、球度。

6.如权利要求4所述的基于显微dic的qfn封装结构应变测量方法，其特征在于，所述焊点形貌数据还包括焊球的表面积和体积。

技术总结
本发明涉及一种基于X射线CT的焊点形貌缺陷统计方法，包括以下步骤：制作符合测试条件的待测电路板；使用高精度计算机断层扫描系统对所述待测电路板的焊点层进行X射线CT扫描；获取的焊点CT图像切片进行批处理；获取全部焊点形貌数据并进行统计分析。该方法涉及对电路板的X射线CT扫描，使用软件对焊点切片图像进行处理和形貌分析。与其他方式相比，该方法可以对焊点形貌进行更加精细化的形貌统计分析，为后续针对焊点的应力载荷分析与失效模式分析提供技术支撑。

技术研发人员：张跃平,王龙,侯传涛,程昊,童军,邢睿思,李尧,刘宝瑞,冯国林,李志强,郝子元,任方,吴建国,何振威
受保护的技术使用者：北京强度环境研究所
技术研发日：
技术公布日：2025/1/20