1. 引言

 多層PCB（≥12層）內(nèi)部缺陷（如埋孔空洞、層間分層、異物夾雜）因隱藏于板內(nèi)，傳統(tǒng)2D檢測(cè)無法識(shí)別，行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，未檢測(cè)內(nèi)部缺陷的多層PCB出廠后故障率超15%，某服務(wù)器廠商曾因16層PCB層間分層（面積5mm²），導(dǎo)致服務(wù)器運(yùn)行中突發(fā)宕機(jī)，售后維修成本超500萬元。CT成像憑借“3D斷層掃描”優(yōu)勢(shì)，可無損檢測(cè)多層板內(nèi)部結(jié)構(gòu)。捷配PCB QA實(shí)驗(yàn)室配備4臺(tái)工業(yè)CT設(shè)備（蔡司METROTOM 1500、島津SMX-225CT），累計(jì)檢測(cè)多層PCB超8萬片，本文拆解CT成像掃描參數(shù)、缺陷識(shí)別、數(shù)據(jù)分析方案，助力多層板質(zhì)量管控。

2. 核心技術(shù)解析

3. 實(shí)操方案

3.1 PCB CT 成像檢測(cè)五步流程

1. 樣品準(zhǔn)備：① 取樣：從多層 PCB 上截取樣品（尺寸 10mm×10mm，確保包含埋孔、盲孔等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)）；② 固定：將樣品固定在 CT 載物臺(tái)（精度 ±0.001mm），確保掃描區(qū)域無晃動(dòng)（晃動(dòng)量≤±1μm）；③ 預(yù)處理：清潔樣品表面（壓縮空氣吹除灰塵），避免表面雜質(zhì)干擾內(nèi)部缺陷識(shí)別；
2. 設(shè)備調(diào)試：選用蔡司 METROTOM 1500 工業(yè) CT（掃描分辨率 5μm/voxel，劑量范圍 2000μGy~5000μGy），調(diào)試步驟：① 校準(zhǔn)焦點(diǎn)（用 10μm 標(biāo)準(zhǔn)球校準(zhǔn)，焦點(diǎn)偏差≤±1μm）；② 設(shè)置掃描參數(shù)：12 層 PCB（厚度 1.6mm）：電壓 120kV，電流 100μA，掃描步數(shù) 360 步，重建時(shí)間 20min；24 層 PCB（厚度 3.2mm）：電壓 150kV，電流 120μA，掃描步數(shù) 720 步，重建時(shí)間 40min；③ 劑量控制：根據(jù) PCB 厚度調(diào)整劑量，1.6mm PCB 劑量 3000μGy，3.2mm PCB 劑量 4000μGy，避免基材老化；
3. 3D 掃描與重建：① 斷層掃描：按設(shè)置參數(shù)執(zhí)行 360° 旋轉(zhuǎn)掃描，每步采集 1 張斷層圖像（灰度值 0~4095），確保無斷層缺失；② 3D 重建：用 CT 自帶軟件（或捷配 JPE-CT 3.0）執(zhí)行濾波反投影重建，生成 3D 體數(shù)據(jù)（體素 5μm×5μm×5μm），重建后結(jié)構(gòu)尺寸誤差≤±3%；③ 圖像降噪：?jiǎn)⒂?AI 降噪算法（基于捷配 10 萬 + 多層 PCB 數(shù)據(jù)訓(xùn)練），降低噪聲強(qiáng)度（噪聲標(biāo)準(zhǔn)差從 50 降至 10），保留缺陷細(xì)節(jié)；
4. 缺陷識(shí)別：① 閾值分割：設(shè)置缺陷灰度閾值（空洞灰度值 3000~4095，正常基材 1500~2500），自動(dòng)提取內(nèi)部缺陷；② 缺陷分類：按類型區(qū)分：埋孔空洞（孔徑＜0.1mm）、層間分層（面積＞1mm²）、異物夾雜（灰度值＜1000）；③ 尺寸測(cè)量：測(cè)量缺陷大?。斩粗睆健⒎謱用娣e），精度 ±5μm；
5. 判定與報(bào)告：按IPC-6012判定：① 合格：埋孔空洞直徑＜0.1mm，層間分層面積＜1mm²，無異物；② 不合格：埋孔空洞直徑≥0.1mm 或分層面積≥1mm²，或存在異物；輸出 3D 缺陷位置圖、尺寸數(shù)據(jù)、判定結(jié)果，報(bào)告支持 PDF/Excel 導(dǎo)出。

3.2 層間干擾與噪聲解決措施

1. 層間干擾消除：采用 “多能量掃描技術(shù)”，分別用 80kV（低能）與 150kV（高能）掃描，低能突出基材差異，高能突出金屬結(jié)構(gòu)，通過捷配軟件融合雙能量圖像，層間分層識(shí)別率提升 80%；
2. 噪聲控制：① 掃描階段：采用 “多次平均掃描”（同一步數(shù)掃描 3 次，取平均值），噪聲降低 50%；② 重建階段：導(dǎo)入多層 PCB 噪聲模型（捷配累計(jì) 5 萬 + 噪聲樣本），AI 算法自動(dòng)區(qū)分噪聲（隨機(jī)分布）與微小空洞（規(guī)則圓形），噪聲誤判率降至 0.5%；
3. 設(shè)備校準(zhǔn)：每月用標(biāo)準(zhǔn)缺陷樣板（捷配定制，含 5μm/10μm/20μm 空洞）校準(zhǔn) CT，確保缺陷檢出率 100%，測(cè)量誤差≤±5μm，校準(zhǔn)報(bào)告存檔備查。