CT-Prüfung von Elektronik und Halbleitern
Lötstellen, Vias, Drahtbonds und Hybrid Bonds sind klein, dicht und im Bauteil verborgen. Voxray QRT rekonstruiert CT-Scans von Elektronik mit weniger Metallartefakten, unterstützt Laminographie für ganze Platinen und löst Strukturen unter einem Mikrometer im Advanced Packaging auf.
Warum Elektronik schwer zu scannen ist
Die Röntgen-CT zeigt das Innere einer elektronischen Baugruppe in 3D, ohne sie aufzuschneiden. Die 2D-Röntgenprüfung überlagert Ober- und Unterseite einer Platine in einem Bild, und ein Schliff zeigt nur eine Ebene und zerstört das Bauteil.
Elektronik vereint die schwierigsten Fälle für die CT-Rekonstruktion. Lot, Kupfer und Wolfram liegen direkt neben Kunststoff, Silizium und Leiterplattenmaterial, sodass Strahlaufhärtung und Metallstreifen genau die Bereiche verdecken, die geprüft werden sollen. Platinen sind breit und flach, deshalb laufen bei einem Kreisbahn-Scan Strahlen durch ihre ganze Breite. Und die Strukturen werden mit jeder Gehäusegeneration kleiner, sodass Scans mit hoher Vergrößerung, wenigen Photonen und viel Rauschen laufen.
Wo QRT den Unterschied macht
Multimaterial-Bauteile: Kunststoff, Klebstoff und Lunker neben Lot und Kupfer bleiben sichtbar.
Ganze Platinen: Laminographie und Roboter-CT scannen Baugruppen, die nicht in einen Kreisbahn-Scan passen.
Advanced Packaging: Lunker und Versatz unter einem Mikrometer in Hybrid Bonds und Umverdrahtungslagen.
Kürzere Scans: Auch verrauschte, schnelle Scans liefern mit Entrauschung saubere Volumen.
Typische Prüfaufgaben
Was die CT bei jeder Aufgabe zeigt und was sie für die klassische Rekonstruktion schwierig macht.
Lunker in Lötstellen
Was die CT zeigt: Größe, Anzahl und Lage der Lunker in jeder Lötstelle von BGAs, QFNs und Leistungsmodulen, in 3D statt überlagert in einem Bild.
Was es schwierig macht: Die Lunker liegen in dichtem Lot, wo Strahlaufhärtung und Streifen benachbarter Lötstellen ihre Ränder verwischen.
Head-in-Pillow und fehlende Benetzung
Was die CT zeigt: Ob eine BGA-Kugel tatsächlich mit der Paste auf dem Pad verbunden ist oder sie nur berührt.
Was es schwierig macht: Der Spalt ist nur wenige Mikrometer breit und liegt zwischen zwei dichten Teilen. Das erfordert hohe Auflösung und wenige Artefakte.
Steckverbinder und umspritzte Teile
Was die CT zeigt: Lunker, Spalte und Partikel im Kunststoff zwischen Metallpins und Einlegeteilen.
Was es schwierig macht: Metallstreifen verdecken den Kunststoff. In unserer Steckerfallstudie verdeckte die gefilterte Rückprojektion Lunker, die QRT aufgelöst hat.
Drahtbonds und Leadframes
Was die CT zeigt: Drahtverwehung, gerissene oder abgehobene Bonds und Lunker in der Moldmasse gehäuster Chips.
Was es schwierig macht: Dünne Drähte verlaufen neben dem dichten Leadframe und dem Die-Attach, die Streifen über sie legen.
Vias, Leiterbahnen und Delamination
Was die CT zeigt: Hülsenrisse in Vias, den Lagenaufbau der Leiterplatte und Trennungen zwischen den Lagen.
Was es schwierig macht: Große, flache Platinen eignen sich schlecht für die Kreisbahn-CT. Die Laminographie scannt sie, braucht aber eine Rekonstruktion, die sie unterstützt.
Hybrid Bonds und Microbumps
Was die CT zeigt: Lunker unter einem Mikrometer, Dichteschwankungen, Versatz und Delamination im Advanced Packaging von Halbleitern.
Was es schwierig macht: Erfordert Nano-CT an der Grenze des Photonenflusses. Scans dauern Stunden, und die Probe driftet während des Scans.
Vorher und nachher
Klassische Rekonstruktion im Vergleich mit Voxray QRT an Scans aus unseren Fallstudien. Ziehen Sie den Schieberegler zum Vergleichen.
Warum QRT für Elektronik
QRT modelliert das polychromatische Röntgenspektrum und die Physik der Messung. Lot, Kupfer und das Material um sie herum werden in einem Modell rekonstruiert, sodass die Streifen der gefilterten Rückprojektion gar nicht erst entstehen.
Derselbe Algorithmus rekonstruiert Kreisbahn-Scans, Laminographie und Roboter-CT und korrigiert Geometriefehler und Probendrift für jede Projektion. Das reicht vom kompletten Mainboard bis zur Säule unter einem Millimeter, die aus einem Prozessor geschnitten wurde.
Weniger Metallartefakte
Lunker, Spalte und Kunststoff neben Lot, Kupfer und Pins bleiben sichtbar.
Laminographie für Platinen
Geneigte Drehachse, Detektorverschiebung und Roboter-Laminographie für große, flache Baugruppen.
Driftkorrektur
Geometriefehler und Probendrift werden während der Rekonstruktion korrigiert, was bei langen Nano-CT-Scans entscheidend ist.
Ihre Prüfanlage
QRT liest die Rohdaten aller großen Hersteller, darunter Comet Yxlon, Nikon, Nordson, Viscom, Waygate und Zeiss.
Fallstudien aus Elektronik und Halbleitern
Vom Advanced Packaging über ganze Platinen bis zu Steckverbindern.
Häufige Fragen zur CT in der Elektronik
Warum CT statt 2D-Röntgenprüfung für Elektronik?
Die 2D-Röntgenprüfung überlagert alles entlang des Strahls in einem Bild, sodass sich die Lötstellen auf Ober- und Unterseite einer Platine und die Lunker darin überdecken. Die CT trennt sie in 3D und zeigt jede Lötstelle und jede Lage einzeln.
Kann die CT eine komplette Baugruppe prüfen?
Ja, mit Laminographie oder Roboter-CT, die breite, flache Platinen schräg durchstrahlen. In unserer Mainboard-Fallstudie hat QRT ein komplettes Mainboard bei 30 µm aus einem Roboter-Laminographie-Scan rekonstruiert.
Warum verursachen Lot und Kupfer Artefakte in der CT?
Sie absorbieren deutlich mehr Röntgenstrahlung als der Kunststoff und das Leiterplattenmaterial um sie herum. Strahlaufhärtung, Photon Starvation und Streuung machen die Daten entlang dieser Strahlen inkonsistent, und die gefilterte Rückprojektion verteilt die Fehler als Streifen über den Schnitt.
Kann die CT Hybrid-Bonding-Strukturen auflösen?
Ja, mit Nano-CT. In unserer Hybrid-Bonding-Fallstudie hat QRT Bondpads mit 3 µm Durchmesser und Lunker unter einem Mikrometer bei einer Auflösung von 239,8 nm aufgelöst, nahe an der Grenze von 200 nm des 400-nm-Brennflecks.
Funktioniert QRT mit meiner Röntgenprüfanlage?
QRT liest die Rohprojektionen aller großen CT-Hersteller, darunter Comet Yxlon, Nikon, Nordson, Viscom, Waygate und Zeiss. Eigenbau-Anlagen können das offene Voxray-Projektionsformat nutzen.
Kann ich QRT mit meinen eigenen Scans testen?
Ja. Fordern Sie eine kostenlose Testversion an und rekonstruieren Sie Ihre eigenen Datensätze auf Ihrer Workstation, oder nutzen Sie den Rekonstruktionsservice und senden Sie uns einen Datensatz, den wir für Sie rekonstruieren.
Verwandte Themen
Prüfen Sie Ihre Elektronik mit QRT
Rekonstruieren Sie Ihre eigenen Scans von Platinen, Steckern oder Gehäusen kostenlos, oder sprechen Sie mit uns über Ihre Prüfaufgabe.