在 PCB 制造与故障分析领域，X 射线检测技术凭借其穿透性优势，成为解决 “看不见” 缺陷的核心手段。尤其是高密度 PCB（如 BGA、CSP 封装）和多层板，内部焊点、过孔及层间结构的质量问题难以通过传统光学检测发现，X 射线检测通过电离辐射的穿透与衰减差异，实现对 PCB 内部结构的可视化成像，为质量管控和故障定位提供关键依据。

X 射线 PCB 检测的核心原理基于不同材料对射线的吸收差异。当 X 射线穿过 PCB 时，金属（如铜、锡）等高密度材料会大量吸收射线，在成像探测器上形成暗区；树脂、玻璃纤维等低密度材料吸收射线较少，形成亮区，通过这种明暗对比可清晰呈现内部结构形态。检测系统主要由 X 射线源（管电压 5-160kV，管电流 0.1-10mA）、机械运动平台（定位精度 ±1μm）、成像探测器（分辨率 5-50μm）及图像处理软件组成。根据检测需求，可分为二维透视成像（快速筛查）和三维断层扫描（CT，精细分析）：二维成像适用于批量检测焊点空洞、过孔导通性等基础缺陷；三维 CT 通过多角度投影重建，能精准测量缺陷的空间位置、尺寸及形态，分辨率可达 1μm，满足微过孔（直径＜50μm）和多层板内层线路的检测需求。

在 PCB 制造环节，X 射线检测主要应用于三大关键场景。一是 BGA/CSP 焊点质量检测，这类封装的底部焊点被芯片覆盖，传统光学检测无法触及，X 射线可识别焊点空洞（面积占比＞25% 判定为不合格）、桥连（相邻焊点短路）、虚焊（焊锡量不足或未润湿）等缺陷。例如某手机主板 BGA 焊点经检测发现，因焊膏印刷偏移导致 30% 焊点空洞率超标，及时返工避免批量失效。二是多层板层间对准度检测，多层板压合过程中易出现内层线路偏移（＞20μm），X 射线通过对比各层基准标记，可精确测量层间偏差，确保过孔与线路有效连接。三是过孔质量检测，针对盲孔、埋孔等特殊过孔，X 射线能检测孔壁镀层厚度（＜5μm 易导致导通不良）、孔内异物（如树脂残留）及孔位偏差（＞10μm 影响信号传输），某服务器 PCB 因过孔镀层不均，经 X 射线检测发现后重新电镀，使阻抗合格率从 75% 提升至 98%。

故障分析领域，X 射线检测是定位隐藏失效的 “利器”。某工业控制 PCB 在振动环境下频繁断线，外观检测未发现异常，通过 X 射线透视发现多个过孔存在镀层断裂，进一步三维 CT 重建显示，断裂集中在过孔与内层线路的拐角处，且伴随微小层间分层，最终判定为振动应力导致的疲劳失效。此外，X 射线还可用于 PCB 老化后的内部结构变化分析，如高温老化后焊点金属间化合物（IMC）的异常生长（厚度＞8μm）、层间树脂开裂等，为可靠性评估提供数据支撑。

X 射线检测的缺陷识别需遵循标准化流程，避免误判与漏判。首先确定检测参数：根据 PCB 厚度（0.2-3mm）调整管电压（薄板 5-30kV，厚板 80-160kV），确保射线穿透性与分辨率平衡；设定灰度阈值，区分正常与缺陷区域（如焊点空洞的灰度值通常比正常焊点高 20%-30%）。其次针对不同缺陷制定判定标准：焊点空洞率按 IPC 标准分为三级（A 级＜15%，B 级 15%-25%，C 级＞25%）；过孔镀层厚度需符合设计要求（通常≥10μm），偏差超过 ±20% 需返工；层间对准度偏差应≤10% 线宽，避免过孔与线路连接面积不足。最后通过图像处理算法（如边缘增强、降噪）优化图像质量，减少基板纹理、射线散射等干扰，提高缺陷识别准确率（目标≥99%）。

需注意的是，X 射线检测存在辐射安全风险，操作时需符合 GB 18871《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》：设备需配备铅屏蔽（厚度≥2mm），工作区域辐射剂量率＜1μSv/h；操作人员需佩戴个人剂量计，年累计剂量不超过 50mSv。同时，检测后的图像需结合电气测试数据（如阻抗、导通性）综合分析，避免仅依赖图像判断导致误判，例如某 PCB X 射线显示过孔镀层偏薄，但电气测试导通正常，进一步分析发现镀层虽薄但均匀，仍满足使用要求，无需返工。

X 射线 PCB 检测技术通过不断升级（如微焦点 X 射线源、高分辨率平板探测器），已从单纯的缺陷检测向 “检测 - 分析 - 预测” 一体化发展，为高密度、高可靠性 PCB 的质量管控提供了不可替代的技术支撑，是电子制造领域实现精细化质量控制的关键手段。