投資規(guī)模越來越大，工藝要求越來越高，產(chǎn)品可靠性越來越受重視，現(xiàn)代電子組裝業(yè)正發(fā)生著巨大的變化。在此基礎(chǔ)上，對于生產(chǎn)檢測設(shè)備的要求也越來越高。自動X射線檢測無疑是一個重要的檢測技術(shù)發(fā)展方向，能滿足高品質(zhì)、高密度、小型化、高效率和大批量的電子產(chǎn)品生產(chǎn)要求。目前，國內(nèi)自主研發(fā)的微焦斑X射線檢測設(shè)備，能滿足多種復(fù)雜工藝的檢測要求和圖像處理需求，且設(shè)備性能高、成本低。針對不同應(yīng)用設(shè)計不同的檢測方案，AXI為電子制造企業(yè)達到提高“一次通過率”和“零缺陷”的目標(biāo)，提供了一種有效的檢測手段。

新興檢測技術(shù)興起

AXI是對ICT、AOI檢測能力不足的有力補充，不僅可對不可見焊點進行檢測，還可對檢測結(jié)果定性、定量分析，以便及早發(fā)現(xiàn)故障。

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，封裝的小型化、組裝的高密度化以及各種新型封裝技術(shù)不斷涌現(xiàn)，電子組裝對質(zhì)量的要求也越來越高，基于此，對于生產(chǎn)檢測技術(shù)也提出了更高的要求。為滿足這一要求，新的檢測技術(shù)不斷出現(xiàn)，其中，自動X射線檢測技術(shù)是目前新興檢測技術(shù)中的典型代表。

AXI是對ICT、AOI檢測能力不足的有力補充，具有不可替代性，它不僅可對不可見焊點進行檢測，還可對檢測結(jié)果定性、定量分析，以便及早發(fā)現(xiàn)故障。通過使用AXI，可以使電子產(chǎn)品的檢測能力得到較高的提升?？梢哉f，AXI為達到提高“一次通過率”和“零缺陷”的目標(biāo)提供了一種有效的檢測手段。”

AXI檢測原理是在組裝好的線路板(PCBA)沿導(dǎo)軌進入機器內(nèi)部后，位于線路板上方的X射線發(fā)射管發(fā)射出的X射線穿過線路板，被置于下方的探測器(一般為攝像機)接收，由于焊點中含有可以大量吸收X射線的鉛，因此與穿過玻璃纖維、銅、硅等其他材料的X射線相比，照射在焊點上的X射線會被大量吸收，在輸出圖像中顯示黑點，從而實現(xiàn)自動可靠的焊點缺陷檢測。

目前X射線無損檢測技術(shù)大致可以分為三大類：基于2D圖像的X射線檢測分析技術(shù);基于2D圖像，具有最高放大倍數(shù)的傾斜視圖的X射線檢測分析技術(shù);3DX射線檢測分析技術(shù)。前兩種屬于直射式光學(xué)檢測技術(shù)，后一種屬于斷層刨面X光檢測技術(shù)。

目前看來，相比其他類型的檢測技術(shù)，AXI檢測技術(shù)具備以下特點：

一是對工藝缺陷的覆蓋率高達97%?？蓹z測的缺陷包括虛焊、橋連、立碑、焊料不足、氣孔、器件漏裝、平整度等，尤其是X射線對BGA、CSP等焊點隱藏器件也可以進行檢查;

二是較高的測試覆蓋度，可以對肉眼和在線檢測不到的地方進行檢測。比如PCBA被判斷故障時，懷疑是PCB內(nèi)層走線斷裂，X射線可以很快地進行檢查;

三是檢測的準(zhǔn)備時間大大縮短;

四是能觀察到其他測試手段無法可靠探測到的缺陷，比如虛焊、空氣孔和成像不良等;

五是對雙面板和多層板只需一次檢測(帶分層功能);

六是提供相關(guān)測量信息，如焊膏厚度、焊點下的焊錫量等，這些信息可用來對生產(chǎn)工藝過程進行評估。

據(jù)悉，目前AXI檢測技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于鋰電池、半導(dǎo)體、太陽能光伏、集成電路、電子制造業(yè)、PCB、LED、壓鑄件等行業(yè)的產(chǎn)品檢測。

國產(chǎn)檢測設(shè)備發(fā)力

集成電路的三維封裝非常復(fù)雜，相關(guān)檢測問題讓眾多廠商頭疼不已，國內(nèi)自主研發(fā)的X射線檢測設(shè)備解決了這一難題。

由于集成電路的三維封裝非常復(fù)雜，在器件組裝、測試和隨后安裝到印刷電路板的過程中，對封裝的檢驗和質(zhì)量控制工藝的鑒定提出了獨特的挑戰(zhàn)，這也成為了眾多國內(nèi)檢測設(shè)備廠商最為頭疼的問題之一。

目前，由日聯(lián)科技聯(lián)合華南理工大學(xué)、中科院等一線科研院所研發(fā)的X射線3D封裝缺陷離線檢測設(shè)備克服了二維X射線成像技術(shù)的局限性。據(jù)了解，X-射線3D封裝缺陷離線檢測設(shè)備采用小于1μ以下開放式納米級X射線管，結(jié)合全方位3D掃描斷層圖像，重構(gòu)極大規(guī)模集成電路芯片，形成3D圖像處理軟件。根據(jù)3D圖像和工藝要求，綜合應(yīng)用光學(xué)、控制、信息等多學(xué)科知識，解決了約束空間的光路設(shè)計、自適應(yīng)光源控制、圖像處理專用軟件算法、高速圖像處理機研制等技術(shù)難題，將視覺檢測算法和技術(shù)應(yīng)用于BGA、CSP等高端芯片焊點隱藏器件的虛焊、橋連、立碑、焊料不足、氣孔等缺陷檢測，可滿足不同產(chǎn)品檢測的要求。

同時，通過采用基于視覺伺服物像點追蹤技術(shù)、基于電機驅(qū)動性能最大化的運動規(guī)劃、補償控制及振動控制算法以及可靠性技術(shù)，日聯(lián)科技研發(fā)出具有高速、高精度、高可靠性的運動控制平臺，可解決3D檢測設(shè)備中物像點追蹤、高速高精運動控制平臺等難點問題。

相關(guān)設(shè)備專家表示，日聯(lián)科技的X射線檢測設(shè)備設(shè)計思路先進、結(jié)構(gòu)緊湊，自主研發(fā)的控制軟件與多功能圖像處理軟件符合人機工程學(xué)特點，控制軟件操作簡單、保護安全可靠(已通過CE和FDA認證)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，填補了國內(nèi)電子制造領(lǐng)域同類檢測設(shè)備的研制空白。

該設(shè)備填補國內(nèi)空白，源于日聯(lián)科技多年來的積累。成立10多年來，日聯(lián)科技一直致力于自動化電子制造高端設(shè)備的研發(fā)、制造、銷售與服務(wù)，通過緊密跟蹤電子行業(yè)發(fā)展動向，抓住電子制造服務(wù)業(yè)的發(fā)展機遇，不斷研制推出新產(chǎn)品，適應(yīng)市場發(fā)展需要。隨著公司在技術(shù)上取得巨大突破，產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域也從原來單一的電子制造業(yè)領(lǐng)域擴展到現(xiàn)有的鋰電池行業(yè)、LED行業(yè)、太陽能光伏行業(yè)、半導(dǎo)體封裝、汽車零配件等多個行業(yè)，能實時和離線有效檢測出電路板組件的橋連、空洞、虛焊及少錫等問題，完成LED和半導(dǎo)體封裝焊接的氣泡測試，查看電池/電容的電芯繞卷情況和電池極片極耳的平整度等常見缺陷狀況。

據(jù)了解，下一步，日聯(lián)科技將繼續(xù)加強與知名高等院校研究所的合作研究，響應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，進一步致力于精密X射線核心部件的基礎(chǔ)研發(fā)，填補國內(nèi)在微焦斑成像技術(shù)中的空白。同時，將加緊微焦斑國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定以及自有知識產(chǎn)權(quán)的保護工作，力爭在該領(lǐng)域形成自有品牌。

市場應(yīng)用前景看好

只有通過對生產(chǎn)過程中工業(yè)可靠性和結(jié)構(gòu)性缺陷的檢測，使產(chǎn)品規(guī)范地進入市場，才能有效推動產(chǎn)業(yè)的健康、有序發(fā)展。

在電子制造業(yè)領(lǐng)域，微聚焦X光成像技術(shù)是EMS行業(yè)中不可或缺的技術(shù)之一，幾乎每家從事PCBA電子制造和半導(dǎo)體封裝相關(guān)產(chǎn)業(yè)的電子公司都要用到微聚焦的X光成像技術(shù)，來幫助企業(yè)做好來料質(zhì)量控制、制程分析、產(chǎn)品可靠性判定，同時可應(yīng)用于企業(yè)內(nèi)部技術(shù)研發(fā)方面。

在向中國轉(zhuǎn)移的過程中，電子制造產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展，囊括個人消費電子產(chǎn)品、計算機行業(yè)、通信行業(yè)以及諸多新興產(chǎn)業(yè)，幾乎涵蓋到電子類產(chǎn)品的整個市場領(lǐng)域。在國家對個人電子消費品、通信、LED、太陽能光伏等產(chǎn)業(yè)的強力政策推動下，我國電子信息制造業(yè)抓住國家經(jīng)濟社會發(fā)展和國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重大機遇，積極推進結(jié)構(gòu)調(diào)整，著力加強自主創(chuàng)新，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步增長，對經(jīng)濟社會發(fā)展的支撐引領(lǐng)作用日益凸顯。

隨著電子制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，目前我國已有將近20000家SMT企業(yè)活躍于該產(chǎn)業(yè)，但是由于X射線設(shè)備昂貴且不是生產(chǎn)設(shè)備，只有約1/3的工廠使用X射線檢測設(shè)備，其中跨國公司基本都使用價格非常昂貴的國際品牌。

隨著現(xiàn)在電子產(chǎn)品便攜式及小型化的發(fā)展趨勢，元器件越來越小，線路板組裝的密集程度也越來越高，生產(chǎn)加工的難度更是越來越大，因此品質(zhì)保障就顯得更為重要，各生產(chǎn)廠商也紛紛加大了購置檢測設(shè)備的資金投入力度。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2013~2015年，每年將至少有2000~5000臺的國內(nèi)市場份額。

PCB產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品檢測問題也日益凸顯。目前，全球PCB產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占電子元件產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的四分之一以上，是各個電子元件細分產(chǎn)業(yè)中比重最大的產(chǎn)業(yè)，在中國成為電子產(chǎn)品制造大國的同時，全球PCB產(chǎn)能也在向中國轉(zhuǎn)移。不僅內(nèi)資PCB制造企業(yè)加速擴大產(chǎn)能，外資企業(yè)也同時加速向中國轉(zhuǎn)移、新增產(chǎn)能，國內(nèi)PCB行業(yè)投資始終火熱。

據(jù)了解，從2006年開始，中國就超過日本成為全球第一大PCB制造基地。2012年，全球PCB產(chǎn)業(yè)銷售額約603億美元，中國占41%。預(yù)計到2015年，中國大陸PCB總產(chǎn)能可達到309億美元，占全球比例上升至44.3%。目前，中國大陸地區(qū)逐漸形成了珠三角地區(qū)、長三角地區(qū)為核心區(qū)域PCB產(chǎn)業(yè)聚集帶。

但是，一個不可忽視的事實是，中國雖然已成為全球PCB產(chǎn)業(yè)毋庸置疑的大國，卻由于未形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈條，造成了中國PCB產(chǎn)業(yè)大而不強的困境。中國PCB產(chǎn)量產(chǎn)值全球第一，企業(yè)數(shù)量也全球最多，但是生產(chǎn)所需的設(shè)備、儀器和原輔材料等關(guān)鍵配套產(chǎn)業(yè)均發(fā)展不足。雖然中低檔設(shè)備已經(jīng)可以替代進口，但是高端設(shè)備、檢測儀器，一直為國外壟斷，自給率較低。大力發(fā)展PCB配套行業(yè)，將成為未來中國PCB產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。

對于鋰電池、半導(dǎo)體、LED照明等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)來說，巨大的市場機會也有待檢測設(shè)備的支撐。

“十二五”期間，國家明確將新材料作為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)工程重大專項。國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》中，明確提出大力發(fā)展鋰電池、LED照明材料等戰(zhàn)略性新興材料產(chǎn)業(yè)。

據(jù)悉，鋰電池包括小型鋰電池和動力鋰電池，主要應(yīng)用于筆記本電腦、手機、電動自行車、電動汽車、備用電源、航空航天、軍事、醫(yī)療等。隨著技術(shù)的不斷進步，鋰電池更是已經(jīng)在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用，如便攜式電子產(chǎn)品、新能源交通工具及儲能等領(lǐng)域。據(jù)IDC預(yù)測，筆記本電腦2013年的全球出貨量將從2009年的1.652億臺增長到3.125億臺。

在動力鋰電池方面，電動汽車將是未來的發(fā)展方向。全球電動汽車規(guī)模將在2015年擴大至120萬輛。到2020年，國內(nèi)純電動汽車保有量將達到400萬輛，混合動力汽車將達到1800萬輛。以新能源汽車帶動鋰電池需求應(yīng)用來分析，從2010年開始，汽車制造商開始大幅提高鋰電池作為動力源的比例，2010~2013年是鋰電池動力汽車的快速成長期，預(yù)計2013年內(nèi)將達到226萬輛，2013年以后將進入穩(wěn)步發(fā)展階段，2015年達到近371萬輛。新能源汽車的快速發(fā)展帶動了鋰電池需求的快速增長，其占比將由2009年的1.88%快速躍升至2015年的58.74%。

作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的兩大分支之一，分立器件是電子工業(yè)的支撐產(chǎn)業(yè)，是電子工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，一些新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，推動著分立器件市場的蓬勃發(fā)展。隨著近年來國際半導(dǎo)體制造業(yè)向中國大陸的快速轉(zhuǎn)移，中國已成為全球最具發(fā)展?jié)摿Φ陌雽?dǎo)體制造基地和繁榮的銷售市場，其中手機、筆記本和數(shù)碼相機已經(jīng)占據(jù)全球50%以上的份額。

目前看來，分立半導(dǎo)體器件的發(fā)展趨勢是，首先，新型半導(dǎo)體分立器件將不斷呈現(xiàn)，在替代原有市場應(yīng)用的同時，還將開拓出新的應(yīng)用領(lǐng)域;其次，為了使現(xiàn)有半導(dǎo)體分立器件能適應(yīng)市場需求的快速變化，將采用新技術(shù)，不斷改進材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造工藝和封裝等，提高器件的性能;最后，電子信息系統(tǒng)的小型化甚至微型化，必然要求其包括半導(dǎo)體分立器件在內(nèi)的各部分盡可能小型化、微型化、多功能模塊化、集成化。

國務(wù)院《“十二五”節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出，提高產(chǎn)業(yè)集中度，實現(xiàn)LED照明技術(shù)與裝備產(chǎn)業(yè)化，建成一批產(chǎn)業(yè)鏈完善、創(chuàng)新能力強、特色鮮明的LED照明新興產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。到2015年，LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達到4500億元，形成具有國際競爭力的LED產(chǎn)業(yè)。

未來5年將是LED照明從研發(fā)和示范階段向完全市場化階段過渡的關(guān)鍵時期，LED產(chǎn)業(yè)必將成為推動我國經(jīng)濟發(fā)展的綠色經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)。到2015年，LED芯片國產(chǎn)化率將達70%，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到5000億元，相關(guān)企業(yè)面臨著巨大商機，中國LED照明即將迎來市場的蓬勃發(fā)展期。

面對鋰電池、半導(dǎo)體、LED照明產(chǎn)業(yè)巨大的市場潛能，目前國際、國內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)檢測手段卻仍不完善甚至缺失，這嚴(yán)重影響著市場的規(guī)范和企業(yè)的發(fā)展。當(dāng)下，對生產(chǎn)過程中工藝可靠性不足以及結(jié)構(gòu)性缺陷的檢測愈發(fā)重要，對產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、安全性以及循環(huán)使用的要求更是直接決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。業(yè)內(nèi)認為，只有通過對生產(chǎn)過程中工業(yè)可靠性和結(jié)構(gòu)性缺陷的檢測，使產(chǎn)品規(guī)范地進入市場，才能有效推動產(chǎn)業(yè)的健康、有序發(fā)展。

微焦斑X射線檢測技術(shù)為生產(chǎn)檢測手段帶來了新的變革，可以說它是目前渴望進一步提高生產(chǎn)工藝水平和生產(chǎn)質(zhì)量，并及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障的生產(chǎn)廠家的解決生產(chǎn)檢測問題的極佳選擇。以鋰電池為例，微焦斑X射線可以有效對各類電池內(nèi)部電極結(jié)合部位的聯(lián)結(jié)狀況進行實時檢查，查看電池正負極繞片對齊狀況以及電芯組裝內(nèi)部情況等，規(guī)范其整個工藝過程。