1. 引言

 多层PCB（≥12层）内部缺陷（如埋孔空洞、层间分层、异物夹杂）因隐藏于板内，传统2D检测无法识别，行业数据显示，未检测内部缺陷的多层PCB出厂后故障率超15%，某服务器厂商曾因16层PCB层间分层（面积5mm²），导致服务器运行中突发宕机，售后维修成本超500万元。CT成像凭借“3D断层扫描”优势，可无损检测多层板内部结构。捷配PCB QA实验室配备4台工业CT设备（蔡司METROTOM 1500、岛津SMX-225CT），累计检测多层PCB超8万片，本文拆解CT成像扫描参数、缺陷识别、数据分析方案，助力多层板质量管控。

2. 核心技术解析

3. 实操方案

3.1 PCB CT 成像检测五步流程

1. 样品准备：① 取样：从多层 PCB 上截取样品（尺寸 10mm×10mm，确保包含埋孔、盲孔等关键结构）；② 固定：将样品固定在 CT 载物台（精度 ±0.001mm），确保扫描区域无晃动（晃动量≤±1μm）；③ 预处理：清洁样品表面（压缩空气吹除灰尘），避免表面杂质干扰内部缺陷识别；
2. 设备调试：选用蔡司 METROTOM 1500 工业 CT（扫描分辨率 5μm/voxel，剂量范围 2000μGy~5000μGy），调试步骤：① 校准焦点（用 10μm 标准球校准，焦点偏差≤±1μm）；② 设置扫描参数：12 层 PCB（厚度 1.6mm）：电压 120kV，电流 100μA，扫描步数 360 步，重建时间 20min；24 层 PCB（厚度 3.2mm）：电压 150kV，电流 120μA，扫描步数 720 步，重建时间 40min；③ 剂量控制：根据 PCB 厚度调整剂量，1.6mm PCB 剂量 3000μGy，3.2mm PCB 剂量 4000μGy，避免基材老化；
3. 3D 扫描与重建：① 断层扫描：按设置参数执行 360° 旋转扫描，每步采集 1 张断层图像（灰度值 0~4095），确保无断层缺失；② 3D 重建：用 CT 自带软件（或捷配 JPE-CT 3.0）执行滤波反投影重建，生成 3D 体数据（体素 5μm×5μm×5μm），重建后结构尺寸误差≤±3%；③ 图像降噪：启用 AI 降噪算法（基于捷配 10 万 + 多层 PCB 数据训练），降低噪声强度（噪声标准差从 50 降至 10），保留缺陷细节；
4. 缺陷识别：① 阈值分割：设置缺陷灰度阈值（空洞灰度值 3000~4095，正常基材 1500~2500），自动提取内部缺陷；② 缺陷分类：按类型区分：埋孔空洞（孔径＜0.1mm）、层间分层（面积＞1mm²）、异物夹杂（灰度值＜1000）；③ 尺寸测量：测量缺陷大小（空洞直径、分层面积），精度 ±5μm；
5. 判定与报告：按IPC-6012判定：① 合格：埋孔空洞直径＜0.1mm，层间分层面积＜1mm²，无异物；② 不合格：埋孔空洞直径≥0.1mm 或分层面积≥1mm²，或存在异物；输出 3D 缺陷位置图、尺寸数据、判定结果，报告支持 PDF/Excel 导出。

3.2 层间干扰与噪声解决措施

1. 层间干扰消除：采用 “多能量扫描技术”，分别用 80kV（低能）与 150kV（高能）扫描，低能突出基材差异，高能突出金属结构，通过捷配软件融合双能量图像，层间分层识别率提升 80%；
2. 噪声控制：① 扫描阶段：采用 “多次平均扫描”（同一步数扫描 3 次，取平均值），噪声降低 50%；② 重建阶段：导入多层 PCB 噪声模型（捷配累计 5 万 + 噪声样本），AI 算法自动区分噪声（随机分布）与微小空洞（规则圆形），噪声误判率降至 0.5%；
3. 设备校准：每月用标准缺陷样板（捷配定制，含 5μm/10μm/20μm 空洞）校准 CT，确保缺陷检出率 100%，测量误差≤±5μm，校准报告存档备查。