解锁 AI 电路板质量密码：蔡司 X 射线显微技术，赋能PCB失效分析

在人工智能(AI)技术飞速跃进的今天，算力需求呈现出爆发式增长态势。这一强劲需求驱动了数据通信行业的快速发展。在此背景下，作为高速通信技术的核心硬件支撑，PCB板(印制电路板)的技术迭代升级速度，关乎着通信领域能否从容应对不断攀升的需求与挑战。

AI服务器对高频高速信号传输的高要求，使PCB板需要具备优异的信号完整性。因此，高多层板设计应运而生。同时，为了适配芯片高集成度和复杂互连结构的需求，PCB板设计中大量使用了背钻、盲孔、叠孔等复杂工艺。然而，即使采用了先进的设计和工艺，PCB板产品仍可能因各种因素而失效。对于制造商来说，快速找出产品失效的原因，是确保生产效率与产品质量的关键。

X射线显微镜高分辨检查内部缺陷，提供有效的分析依据

在 PCB 板失效分析领域，X射线显微镜是有力武器。无论是背钻质量检查，还是爆板检查，亦或是叠孔缺陷检查，都能凭借高分辨率，对 PCB 板内部进行精确扫描，定位可能存在的缺陷，高分辨检查PCB板的内部缺陷精确，为客户深度剖析产品的失效原因提供有效的依据。

X射线显微镜高分辨检查PCB内部缺陷

背钻质量检查

无需破坏样品就能检查是否存在背钻过深的情况，以及检查背钻对准度和测量stub长度。

▲背钻过深

▲背钻孔

▲背钻尺寸测量和同轴度测量

爆板检查

全方位检查PCB板内部的爆板情况，检查爆板位置，分析爆板区域和测量爆板区域面积

▲从不同视角分析爆板区域，通过爆板的起始位置分析导致爆板的原因

▲爆板区域尺寸测量

叠孔缺陷

采用无损的方式高分辨检查内部的叠孔缺陷，不需要额外制样，不用担心制样时的外部应力引入新的缺陷，影响判断结果。

▲ 图片出自珠海斗门超毅实业有限公司编著，电子工业出版社出版《PCB 失效分析与可靠性测试》

蔡司X射线显微镜优势

01大工作距离亚微米分辨率成像，洞察入微

蔡司 Versa XRM 架构使用两级放大技术，可针对多种样品尺寸和类型实现大工作距离亚微米分辨率成像(RaaD)。与传统microCT类似，先将图像进行几何放大，但不同的是，投影图像随后映射在闪烁体上，闪烁体将 X 射线转化为可见光，再由光学物镜会在图像到达 CCD 探测器前对其进行再次放大。

▲ Versa X射线显微镜在较长工作距离内也可保持低至500 nm的亚微米空间分辨率

02优异的成像衬度能力

能量调谐、衬度优化的探测器，有助于针对多种样品类型和密度实现高分辨率成像及内部断层扫描成像。

▲ 热循环智能手机控制板中焊接疲劳裂纹的二维切片图

03高级重构工具，效率与质量双提升

蔡司 DeepRecon Pro 采用基于人工智能的重构技术，可在特别的半重复和重复样品工作流中实现高达 10倍的效率提升或优异的图像质量。

关联显微镜

从无损 X 射线成像开始驱动关联工作流，无缝连接三维 X 射线、光学和扫描电镜分析。

▲Versa XRM 对BGA区域进行三维扫描

▲使用飞秒激光切割技术快速到达感兴趣区域

▲通过关联显微镜技术，对特定的感兴趣区域进行 FIB-SEM 分析

▲以出色的三维分辨率进行 FIB-SEM 断层扫描

蔡司Xradia Versa 615

蔡司Xradia Versa 615在射线源和光学技术上实现了突破性创新，提高了 X 射线通量。在不影响分辨率和衬度的前提下，显著提升断层扫描速度。创新的数据采集工作流更是一大亮点，无需对 PCB 样品进行切割，就能以高分辨率搜索并发现内部缺陷，提高了失效分析的效率。

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（来源：蔡司）