Technologia rentgenowska ujawniła ukryte wady w produkcji elektroniki

W dążeniu do najwyższej precyzji i niezawodności w produkcji elektroniki mikroskopijne wady ukryte w komponentach stanowią znaczące wyzwania w zakresie kontroli jakości.Seria ARIRANG 3D CT systemów kontroli rentgenowskiej wyróżnia się w dziedzinie przemysłowego CT ze swoją niezwykłą 15-sekundową prędkością obrazowaniaSystemy te wyróżniają się w zakresie rozpoznawania szczegółów i dokładności, spełniając rygorystyczne wymagania dotyczące SMD (urządzenia do montażu powierzchniowego) i inspekcji półprzewodników.Zaawansowana technologia rekonstrukcji 3D generuje cyfrowe obrazy przekrojowe, umożliwiając precyzyjne pomiary i analizę wad w trójwymiarowej przestrzeni, zasadniczo zmieniając tradycyjne ograniczenia kontroli.

Chociaż inspekcja optyczna (AOI i SPI) stała się standardem w produkcji elektroniki, wykazuje ona nieodłączną ograniczoność przy badaniu pakietów układów scalonych, takich jak BGA, LGA i układy scalone.W przypadku elementów z ukrytymi punktami połączenia pod opakowaniemBadanie rentgenowskie pozostaje jedyną skuteczną metodą "przeglądania" wnętrza komponentów.

Wraz z gwałtownym rozwojem IoT i inteligentnych aplikacji domowych, produkty codziennego użytku podlegają znacznej elektryfikacji.mechaniczne hamulce ręczne są coraz częściej zastępowane elektronicznymi systemami sterowania zawierającymi procesory z ukrytymi łącznikami lutowymiNiezawodność tych elementów ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo użytkowników, co sprawia, że inspekcja rentgenowska jest niezbędna do identyfikacji potencjalnych zagrożeń wynikających z ukrytych wad lutowania.

Badanie rentgenowskie skutecznie identyfikuje różne wady lutowania ukryte pod komponentami, w tym:

• Złącza do lutowania na zimno/złącza otwarte:Niepełne połączenia elektryczne powodujące przerwy w obwodzie
• Pustki/porowatość:Kieszeni powietrznych w lutowni, wpływających na przewodność i wytrzymałość mechaniczną
• Pęknięcia:Mikroskopowe złamania złączy lutowych lub komponentów prowadzące do pogorszenia wydajności
• Związanie:Przypadkowe połączenia lutownicze między sąsiednimi podkładkami powodujące zwarcia
• Brakujące elementy wewnętrzne:Niedokończone struktury wewnętrzne zagrażające funkcjonalności

Dzięki 2D, 2.5D i 3D metodom badania CT, te wady stają się wykrywalne.5D obrazowanie krzywe i 3D CT przekroczeń znacznie upraszczają identyfikację wad przy jednoczesnej poprawie dokładności.

Przemysłowe systemy rentgenowskie do produkcji elektroniki dzielą się na trzy kategorie w zależności od poziomu automatyzacji:

Wykorzystywane głównie do pobierania próbek z pojedynczych lub małych partii, te ręczne systemy kontroli rentgenowskiej (MXI) wymagają od operatorów ręcznego umieszczania próbek, lokalizowania obszarów zainteresowania (ROI),i oceniać obrazyIch stosunkowo niskie koszty czynią je ekonomicznym punktem wejścia do kontroli rentgenowskiej.

Systemy te, choć nie są w pełni zintegrowane z liniami produkcyjnymi, wykonują zautomatyzowaną inspekcję (AXI).reguluje kąty/kontrastOcena końcowa pozostaje ręczna, co sprawia, że są one odpowiednie do okresowego pobierania próbek w produkcji dużych objętości.

Rozwiązania te z wysoką automatyzacją w pełni integrują się z liniami produkcyjnymi.Zapewnienie 100% kontroli jakości, systemy wewnętrzne okazują się kluczowe dla branż wrażliwych na bezpieczeństwo, takich jak technologia medyczna i elektronika motoryzacyjna.

Wszystkie przemysłowe systemy rentgenowskie składają się z trzech podstawowych elementów: rurki rentgenowskiej, detektora i etapu/przewoźnika próbki.Rurka rentgenowska (położona powyżej lub poniżej) emituje promieniowanie przez próbkę w kierunku przeciwnego detektoraZmiany gęstości materiału powodują kontrasty w skali szarości - gęste obszary wydają się ciemniejsze, ponieważ pochłaniają więcej promieniowania, podczas gdy mniej gęste obszary wydają się jaśniejsze.

Wykorzystując promieniowanie prostopadłe, obrazowanie 2D boryka się z nakładającymi się strukturami w podwójnych płytkach PCB.Wraz ze zmniejszaniem się składników i zwiększaniem złożoności, znaczenie 2D maleje, podczas gdy 2.5D staje się niezbędne.

Zmienne kąty pochylenia umożliwiają skuteczne wykrywanie ukrytych wad lutowniczych w BGA i elementach z otworami, przezwyciężając ograniczenia 2D.

Dzięki obrotowi próbek o 360° podczas obrazowania specjalistyczne oprogramowanie odtwarza kompletne modele 3D z setek obrazów 2D.zazwyczaj wymagające jednego obrazu na stopień obrotu (łącznie 360 obrazów), przy czym wielkość nabycia ma bezpośredni wpływ na czas cyklu.

Nie wymagają konserwacji i nie mogą być wymieniane, oferują one 6000-10.000 godzin żywotności w środowiskach pod próżnią, osiągając rozdzielczość na poziomie mikronów.

Wykorzystując wymienne włókna (wymagające konserwacji co 300-1000 godzin) i zewnętrzne pompy próżniowe, osiągają one rozdzielczość nanometrową dzięki precyzyjnemu skupianiu wiązki.

Optymalna penetracja wymaga regulacji napięcia/moc w zależności od gęstości materiału.Nadmierne napięcie może przesadzać drobne szczegóły, takie jak przewody wiązania, podczas gdy niewystarczające napięcie pozostawia obrazy niedoeksponowane.

Detektory płaskich paneli dominują obecnie na rynku, zastępując wcześniejsze wzmacniacze obrazu poprzez dostarczanie obrazów o wysokim kontraste nawet przy niskim napięciu, chociaż niektórzy producenci stosują własne alternatywy.

Przepisy takie jak niemiecki Rozporządzenie o ochronie przed promieniowaniem wymagają kompleksowej osłony, niezależnych obwodów odcięcia zasilania i maksymalnych limitów ekspozycji (3 μSv/godzinę w odległości 0,1 m od dostępnych powierzchni).Wszystkie systemy wymagają niezależnej certyfikacji przed uruchomieniem.