汽车电子的“神经脉络“怎么查？电子器件焊接无损质量检测方案

新能源汽车的控制器数量在减少，但单个控制器承载的功能更集成、更复杂，PCBA也因此成为汽车电子可靠性的关键底座，尤其在动力系统控制链路上，对稳定性提出更高要求。要在快速扩张的汽车电子市场中持续交付、建立口碑，PCB/PCBA 的质量必须从源头抓牢：我们在上一期（点击回顾）介绍了PCBA的显微镜检测方案，那么针对PCBA的失效分析，是否还有更便捷、高效、直接的检测方式呢？

在汽车电子零部件的研发与失效分析中，如果失效件整体结构完好、仅部分功能缺失，工程师通常可以先通过电性能测试等方式，追溯到可能失效的具体线路。紧接着的问题是：如何进一步确认失效节点，并判断失效原因？

传统做法往往依赖破坏性试验：对线路上可能失效的焊点与元器件进行拆解、剖切、打磨、再观察。这类方法虽然常见，但也会带来不可忽视的挑战——样品无法复原、失效追溯链中断，以及制样过程可能引入额外变量，影响分析结论的稳定性。

那么是否存在应用技术可以替代甚至超越这类显微镜检测应用？

能看见缺陷，才能追根溯源

工业计算机断层扫描（CT）技术在汽车电子领域的无损检测中扮演着重要角色：它能够在不破坏样品的前提下获取内部结构信息，为研发验证与失效分析提供直接的“透视视角”。

不过，当我们将检测目标聚焦到更微小尺度的细节时，传统工业CT在覆盖更大样品和整体结构观察方面优势明显，但对于微米级以下的细微缺陷呈现，可能难以达到某些焊接细节分析所期望的清晰度，例如：PCBA 焊盘的细微裂纹、芯片内部 BGA 的焊接不良、键合线的缺陷分析等。

因此，“既要无损，又要看得更细”的需求，在研发与失效分析阶段尤为突出。

焊盘剥离与分层

焊盘下方、线路层可能存在隐性微裂纹，在高温工作或热循环后更易暴露为典型失效。

焊脚开裂

焊锡内部出现微裂纹，裂纹随热应力或疲劳逐步扩展，最终形成贯穿性开裂，表现为时通时断、甚至开路。

BGA底部空洞扩大

原本小空洞在高温/热应力作用下可能扩大并连通，影响焊点可靠性。

键合线断裂

键合线可能因热疲劳、塑封应力或长期外部机械冲击而断裂。

CT+显微镜：补齐无损高分辨需求

为应对上述痛点，蔡司将 CT 与显微镜技术结合，推出蔡司Versa X射线显微镜无损高分辨检测方案，用于在特定场景下补充工业CT对微小焊接缺陷的呈现能力。

▲蔡司 Versa X射线显微镜的两级放大架构：几何放大+光学放大*

两级放大架构

相较于传统依赖单级几何放大的微米CT，Versa XRM能够在大的工作距离下仍取得高分辨效果，并支持对较大样品进行局部高分辨扫描。不需要任何预剪裁即可直接对PCBA在整体状态下进行亚微米级的扫描。

高衬度与相位衬度

闪烁体与光学物镜耦合的设计思路，有助于实现高衬度以及相位衬度效果，让细微结构的边界更易识别。用于 BGA 等精细结构或内部微裂纹观察时，有助于提升可见性与判读一致性。

关联显微分析

蔡司X射线显微镜可与蔡司其它类型显微镜进行关联显微分析，为“发现—验证—复盘”提供更连贯的分析路径。对于已确认的可疑失效节点，可在三维数据引导下更快锁定感兴趣区域，降低重复定位与返工成本，并为后续更高分辨的纳米级分析提供更明确的切入点。

▲ZEISS Xradia 515 Versa X射线显微镜

在研发与失效分析场景中，借助更高放大倍率与更好的图像衬度，蔡司Versa X射线显微镜方案可以在一定程度上减少对传统“灌封树脂—剖切—打磨—观测”等繁琐流程的依赖，降低样品准备引入的额外变量；同时，样品也更有机会在分析后被完整保留，用于复核与追溯，从而帮助团队减少不必要的重复分析成本与时间投入。