X線透視・CT検査装置

YXLON製 マルチフォーカス Cheetah EVO を導入しました! 電子部品、樹脂ゴム、ゴム部品、金属部品など、さまざまな用途に活用できます。

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装置外観と主なスペック

X線観察は非破壊検査の1手法であり、解析・分析を行う上で始めに行う検査です。
実装基板、電子部品を始め、様々な部品、部材の初期観察に有効です。
またCT検査では、3次元的に構造を捉えることができるため、視覚的な判断が可能です。
本装置にはリフローシミュレータも搭載されているため、はんだ付け時のボイドの挙動などリアルタイムで観察することができ、リフローの条件出しやはんだの選定などに活用できます。

YXLON Cheetah EVO

=主な装置スペック=
・X線発生器:マルチフォーカス透過型
・管電圧:25-160kV
・管電流:0.01-1.0mA
・管電力:64W

・X線検出器:長寿命型 16bit FPD
・認識解像度:<0.3μm
・幾何学倍率:2240倍

・最大検査エリア:460x410mm
・アングル観察:±65°

附属機能
・直交CT・斜めCT・リフローシミュレータ

直交CTステージ
斜めCTステージ

a)直交CTステージ

b)斜めCTステージ

リフローシミュレータ

リフローシミュレータでは、はんだ付け時のボイドの挙動など、リアルタイムで観察が可能です。
リフローの条件出しやはんだの選定などに活用できます。

リフローシミュレーター

■セラミックヒーター
 & ランプ加熱
■ 対象サイズ
 40 x 40 x 20 mm
■最大設定温度
 350度

リフローシミュレーター

BGAはんだクラック解析事例

電気的にオープンとなった基板のBGA接続部をX線透視で観察しました。
BGAの接続部にクラック(赤矢印)が発生している様子が確認されました。

X線透視観察

X線透視観察例 BGAはんだクラック

a)傾斜観察

b)傾斜観察拡大

斜めCT観察

BGA はんだクラックの斜めCT観察

X線透視観察にて確認された はんだ接続部のクラックについて、斜めCTで観察してみました。
斜めCTでは平面的な情報は綺麗に取れますが、はんだボールやボイドのような球形は斜めCT特有の要因により、上下方向に延びたような形状になります。
はんだ接合界面に発生しているクラック情報を断面的に得ることは困難ですが、基板を非破壊で観察できる
というメリットがあります。

直交CT観察

BGA はんだクラックの直行CT観察

基板を破壊しても良いのであれば、直交CTがお勧めです。
今回は基板を約1cm角に切り出し、直交CTで観察してみました。
X線透視像でコーナーにあるはんだ接続部(箇所A~D)に見られたクラックが、より詳細に観察されました。
3D構築像では、クラックによる凸凹形状がみられるものの、詳細は不明瞭でした。

断面観察

BGA はんだクラックの断面観察

直交CT画像右上(前1:緑ライン)の断面を機械研磨にて作製し、光学顕微鏡にて観察を行いました。
直交CT観察で確認されたクラックやボイドが同じように観察されました。

LED不良観察事例

表面実装型のLEDを通電した状態で、電圧、
電流を定格値から徐々に上昇させ、過負荷に
より不点灯となった過程を撮影した事例です。

表面実装型 LED
LEDに負荷をかけて観察
LED不点灯

チップ抵抗の観察事例

チップ抵抗はセラミックスの表面に薄膜状の金属膜(抵抗体)が形成された構造です。
X線像で見られるL字状の線は抵抗値を調整するために施されたトリミング痕です。

チップ抵抗の観察事例

CT観察では所望の断層図を見ることができ、また立体的に観察ができるため、解析に有効です。
CT像

チップ抵抗のCT像

X線観察やCT観察で不具合箇所が見つかれば、断面観察や元素分析を行い、原因を調査します。
断面観察

チップ抵抗の断面観察

元素分析

点分析(スペクトル分析)

面分析(マッピング分析)

線分析(ライン分析)

チップ抵抗不具合箇所の元素分析

インダクタコイルの観察事例

動作不良が発生したインダクタコイルの中をX線CTで観察しました。
螺旋状に形成された配線の所々に異常形状が発生している様子が確認されました。
X線CT観察では、3次元的に観察できるため、異常個所の状態がよく分かります。

インダクタコイルの断線形状

a)配線に断線形状(赤矢印)が見受けられる。

b)配線に溶融形状(赤矢印)とボイド(黄矢印)が
見受けられる。

IC型コイルの観察事例

X線による観察では、目的に応じた手法を用いる事で内部の構造を明確に捉える事ができます。
透過観察では金属異物などを素早く捉える事ができ、CT観察では立体的に任意の断面の像が得られる為、
位置情報や形状が重要な観察に適します。

外観

IC型コイルの外観観察

透過観察

IC型コイルの透過観察

CT観察

IC型コイルのCT観察

マイクロフォン部品の観察事例

マイクロフォン部品を観察しました。

実体顕微鏡像

マイクロフォンの観察事例
マイクロフォン

透視像

マイクロフォンの透視観察

直行CT像

機械式腕時計の観察事例(X線透視観察/斜めCT観察)

構造が複雑な機械式の腕時計をX線観察しました。
ゼンマイや大小ギアが組み合わさって時を刻む構造が見て取れます。

機械式腕時計

親知らず(第三大臼歯)のX線CT像(直交CT)

親知らず(第三大臼歯)をX線CTで
観察しました。

X線透視像に比べ、歯の最表面にある
エナメル質とその下の象牙質が明瞭に
観察できます。

親知らずのX線透視像
親知らずX線CT像
親知らず

透過観察と画像処理技術の併用事例

基板配線のパターン異常などでは広範囲の視野から不良個所の特定は困難ですが、画像処理ソフトと併用する事で異常部の発見が可能となります。

正常基板の透過X線像

不良基板の透過X線像

配線が複雑に張り巡らされ一見しても異常部は見つからない

画像処理により正常品画像と不良品画像の差分を検出

透過X線像との合成像