冷焊和虚焊，AOI 到底能不能判？能判，但判据和 X-Ray 完全不是一回事。先把两个词分清：冷焊是焊料熔了但没润湿好，焊点表面发暗、呈豆腐渣状；虚焊是电气连上了但机械强度不够，或者根本没连上。这两类缺陷在 AOI 图像里的可见度差别巨大，界限划错，误判率能差出 20 个百分点以上。
一、判据先量化：AOI 与 X-Ray 各看什么特征
AOI 靠可见光和特定角度光源采集焊点二维+部分三维形貌，判的是外观特征：润湿角、爬锡高度、表面反光均匀度、焊料量。X-Ray 穿透成像，判的是内部结构：空洞率、焊球直径、BGA 焊点是否塌陷、焊料是否穿透。两者判据没有重叠区，拿 AOI 的标准去套 X-Ray 图像，等于用秤量长度。
| 检测手段 | 可判特征 | 判据界限（参考） | 盲区 |
|---|---|---|---|
| AOI（2D/3D） | 润湿角、爬锡高度、表面粗糙度、偏移 | 润湿角 >75° 判冷焊；爬锡不足引脚厚 1/3 判虚焊嫌疑 | BGA/ QFN 底部焊点完全不可见 |
| X-Ray（2D/3D CT） | 空洞率、焊球直径、塌陷量、焊料穿透 | 单焊点空洞 >25% 判不合格；焊球直径小于钢网开口 80% 判少锡 | 普通通孔插件焊点内部裂纹难显 |
表格里那个 25% 空洞率界限，出自 IPC-A-610 对 BGA 焊点的通用判定口径，实际客户标准往往更严，有的通信板卡死在 20%。另一头，AOI 的润湿角判据不是拍脑袋定的——润湿角超过 75°，焊料和焊盘之间的界面张力已经接近临界，机械强度掉到合格值的 60% 以下，这种点位即便电测通过，跌落测试也过不了。
二、AOI 判冷焊：三个特征缺一不可
单看一个特征就下冷焊结论，是 AOI 误判的主要来源。现场验证过的判定逻辑是三个特征同时满足才判冷焊：
第一步：查表面反光均匀性。冷焊焊点表面呈颗粒状、哑光，正常焊点应是连续镜面反光。AOI 灰度方差超过设定阈值（一般取 35–45 灰度级）即标记。这一步筛掉约 80% 的疑似点位。
第二步：测润湿角。对标记点位做角度测量，>75° 进入复核队列。注意焊盘边缘的润湿角比焊点主体更可靠，主体角度受焊料量影响大。
第三步：核爬锡高度。焊料沿引脚爬升高度不足引脚厚度 1/3，配合前两项判冷焊。三项全中才报缺陷，能把这类的误判率压到 1.5% 以下。
三、X-Ray 判虚焊：看空洞率，但不止空洞率
虚焊在 X-Ray 下的核心证据是焊料填充不足和界面分离，空洞率只是其中一个指标。实测数据：BGA 焊点空洞率 15%–20% 区间，多数还能通过温度循环 500 次；超过 25%，1000 次循环后开裂概率升到 40% 以上。但空洞位置比总量更要命——集中在焊盘界面处的空洞，15% 就可能判退，因为界面空洞直接削弱结合强度。
另一个常被忽略的判据是焊球直径一致性。同一颗 BGA 内焊球直径极差超过 0.05 mm，说明部分焊点焊料量不足或塌陷异常，这类点位即使空洞率合格也要单独标记。X-Ray 设备分辨率要够——检测 0.4 mm 间距 BGA，设备像素分辨率至少 5 μm，否则边缘焊球成像糊成一团，判读全靠猜。
四、界限怎么划：什么情况 AOI 收手、什么情况必须上 X-Ray
界限的本质是「可见性」。封装形式决定检测手段，不是检测手段去适应封装。
| 封装/焊点类型 | 首选手段 | 理由 |
|---|---|---|
| 0603 以上贴片、SOP、QFP 引脚 | AOI 为主 | 焊点侧面可见，润湿角可测 |
| QFN、DFN、LGA | AOI + X-Ray 抽检 | 侧面爬锡可见但底部焊点不可见 |
| BGA、CSP、POP | X-Ray 必检 | 焊点全部在底部，AOI 零可见 |
| 通孔插件焊点 | AOI 看顶面 + X-Ray 看填充 | 透锡率需穿透成像确认 |
表格里 QFN 那一行是很多厂的模糊地带。QFN 侧面爬锡能看见，但底部散热焊盘和引脚根部完全在阴影里，AOI 图像上看着正常，实际底部可能已经虚焊。QFN 底部焊点虚焊，AOI 漏判率实测在 30%–50%。所以 QFN 产品线不能只靠 AOI 放行，X-Ray 抽检比例建议不低于每批次 5 片。
五、误判代价与检测配比的实际账
AOI 判冷焊误报一片，复检人工约 1.5 分钟，成本 3–5 元；漏判一片冷焊流到客户端，返修加物流加信誉损失，单板摊到 50 元以上。X-Ray 检测单点耗时 2–4 秒，一台设备日检能力约 8000–12000 点，排产时要把这个节拍算进去。说白了，AOI 全检加 X-Ray 按封装抽检，是成本和质量之间比较稳的组合；反过来 X-Ray 全检，检测成本能吃掉整板加工费的 15% 以上。