X-RAY Inspection

Was ist X-RAY Inspection?

X-RAY Inspection (Röntgeninspektion) ist ein Prüfverfahren in der Elektronikfertigung, bei dem Baugruppen mit Röntgenstrahlung „durchleuchtet“ werden. So lassen sich Bereiche beurteilen, die von außen nicht sichtbar sind – zum Beispiel Lötstellen unter BGA-Bauteilen (Ball Grid Array), QFN-Gehäusen oder in mehrlagigen Leiterplatten.

Anschaulich lässt sich das mit einem Gepäckscanner vergleichen: Von außen wirkt alles in Ordnung, aber erst die Durchleuchtung zeigt, ob innen etwas fehlt, verrutscht ist oder Hohlräume vorhanden sind.

Wofür wird X-RAY Inspection eingesetzt?

X-RAY Inspection wird immer dann eingesetzt, wenn klassische Sichtprüfung (manuell oder per AOI) nicht ausreicht, weil kritische Merkmale verdeckt liegen. Typische Einsatzbereiche sind:

• Prüfung verdeckter Lötstellen (z. B. BGA, QFN, LGA, Bottom-Terminated Components)
• Bewertung von Lötqualität (z. B. Voids/Lunker in Lotdepots, Benetzungsbild, Lotmenge)
• Erkennung von Kurzschlüssen und Brücken unter Gehäusen
• Kontrolle von Through-Hole- oder Pressfit-Verbindungen, wenn Geometrie oder Zugänglichkeit begrenzt ist
• Analyse bei Auffälligkeiten (z. B. Ausfall im Funktionstest, intermittierende Fehler, Reklamationsbearbeitung)

Je nach Produkt- und Qualitätsanforderung kann die Röntgenprüfung stichprobenartig, prozessbegleitend oder als 100%-Prüfung für besonders kritische Baugruppen ausgelegt werden.

Wie funktioniert X-RAY Inspection?

In der Praxis wird die Baugruppe in ein Röntgensystem eingelegt und mit einer definierten Strahlungsenergie durchleuchtet. Ein Detektor erzeugt daraus ein Bild, das Strukturen unterschiedlicher Dichte unterschiedlich stark darstellt – Lot, Kupfer und Bauteilanschlüsse sind typischerweise gut erkennbar.

Für die Fertigung sind vor allem zwei Vorgehensweisen üblich:

• 2D-Röntgen: schnelle Bildaufnahme aus einer oder mehreren Blickrichtungen; geeignet für viele Standardbewertungen und schnelle Prozesskontrolle.
• 3D/CT bzw. laminografische Verfahren: liefert Schichtbilder und trennt überlagerte Strukturen besser; hilfreich bei komplexen Baugruppen, dichten BGAs oder zur Ursachenanalyse.

Die Bewertung kann durch geschulte Prüfer erfolgen und – je nach System – teilweise automatisiert. Typische Prüfkriterien sind etwa die Void-Rate in kritischen Lötstellen, die Lage der Lotdepots, auffällige Unterbrechungen (Open) oder unerwünschte Brücken (Short).

Wichtig für belastbare Ergebnisse ist, dass Prüfumfang und Grenzwerte vorab festgelegt werden (z. B. welche Bauteile kritisch sind, welche Void-Grenzen gelten, welche Stichprobenlogik genutzt wird). So wird X-RAY Inspection zu einem reproduzierbaren Bestandteil der Qualitätssicherung – und nicht nur zu einer „Fehlersuche im Einzelfall“.

Warum ist X-RAY Inspection für Unternehmen relevant?

Für Unternehmen ist X-RAY Inspection vor allem ein Instrument zur Risikoreduktion bei verdeckten Lötstellen. Gerade bei BGAs kann ein optisch unauffälliges Produkt intern fehlerhafte Lötverbindungen haben – mit Ausfällen im Feld oder instabiler Funktion als Folge.

• Qualität & Zuverlässigkeit: Frühe Erkennung kritischer Lötfehler reduziert Ausfallrisiken und erhöht die Prozessstabilität.
• Kosten: Fehler werden vor der Auslieferung gefunden – das senkt typische Folgekosten aus Reklamationen, Nacharbeit, Rückrufen oder Serviceeinsätzen.
• Time-to-Market: In Prototypen- und NPI-Phasen beschleunigt Röntgen die Ursachenanalyse und hilft, Prozesse schneller zu stabilisieren.
• Transparenz in der Lieferkette: Prüfnachweise unterstützen Dokumentation und Nachverfolgbarkeit, z. B. bei hohen Qualitätsanforderungen.
• Automatisierung & Digitalisierung: Digitale Röntgenbilder und Prüfergebnisse lassen sich in Prüfpläne, Qualitätsdaten und Traceability-Konzepte integrieren.

In der Praxis bedeutet das: X-RAY Inspection wird gezielt dort eingesetzt, wo der Nutzen hoch ist – etwa bei komplexen Baugruppen, hoher Packungsdichte, sicherheitsrelevanten Anwendungen oder wenn die Prozessfenster eng sind.

Weitere Einordnung, wie wir Prüf- und Qualitätsprozesse in der Serie aufbauen, findet sich im Überblick zu Test und Prüfung.