EN
Рентген
Високоточна рентгенова инспекция за PCB/PCBA сглобявания — открива скрити дефекти в BGA, QFN, CSP и микрокомпоненти. Осигурява цялостност на леперните връзки, наличие на мехурчета и подравняване на компоненти със съответствие на IPC-A-610.
✅ Неразрушаваща инспекция на BGA/QFN/CSP
✅ Анализ на леко разединяване и цялостност на връзка
✅ Резултати съответстващи с IPC-A-610
✅ Бързи, подробни инспекционни доклади
✅ Намалява рисковете от производствени повреди
Описание
Какво е автоматизирана рентгенова инспекция？
Инспекция на PCB с рентген, известна също като автоматизирана рентгенова инспекция, се използва широко в различни индустрии – от медицинската до производството на аерокосмическа техника – за идентифициране на производствени грешки. Тя е особено разпространена при инспекцията на PCB, тъй като рентгеновите лъчи осигуряват отличен метод за тестване на качеството на PCB и откриване на скрити дефекти, без да се повреди платката.
Докато електрониката става все по-малка и по-сложна, с компоненти като BGAs и QFNs, при които връзките на оловото са скрити под корпуса, автоматизираната рентгенова инспекция се превърна в незаменим инструмент в процеса на монтаж.
Основни предимства пред AOI
| Предимства на AXI | Ограничения на AOI, които се преодоляват | ||||
| Открива скрити вътрешни дефекти | Проверява само повърхностни характеристики; не може да вижда под компонентите | ||||
| Неразрушаващо тестване — няма щета за PCBA по време на инспекция | Същото като AOI, но проникващата способност на AXI разширява обхвата на инспекция | ||||
| Висока точност за фини разстояния и миниатюрни компоненти | Изпитва трудности с компоненти, които покриват възлозите на лепенки или имат фини разстояния | ||||
| Осигурява 3D томография за слоеста инспекция на многослойни PCB | Ограничен до 2D или псевдо-3D повърхностен анализ |
Ключови сценарии за приложение в производството на PCB/PCBA
Инспекция след рефлоу за скрити компоненти
Най-често срещаният случай — инспектиране на възлозите на лепенки за BGA, QFN, CSP и flip-chip устройства, където връзките са под корпуса на компонента и са недостъпни за AOI.
Тестване с висока надеждност за индустрията
Задължително за автомобилна, аерокосмическа, медицинска и военна електроника. Например, AXI проверява празноти в оловяните връзки BGA при автомобилни ECU (за спазване на стандарти IATF 16949) и осигурява липса на дефекти при медицински PCBA устройства (съобразно ISO 13485).
Вътрешен преглед на многослойни PCB
Открива вътрешни дефекти като междуслоеви къси съединения, несъответствие на преходни отвори (vias) и неправилно разположение на медни проводници в сложни многослойни PCB.
Анализ на неизправностите
Използва се при анализ на първоизточни причини за повредени PCBA устройства на терен, за да се идентифицират скрити дефекти, които не са видими при визуален преглед.
2D AXI срещу 3D AXI
Подобно на AOI, AXI се класифицира на два типа според възможностите за изображение:
· 2D AXI: Заснема единично планарно рентгеново изображение, подходящо за основен преглед на малко плътни PCB. Икономически ефективен, но може да има насложени артефакти в изображението.
· 3D AXI (рентгенова томография): Използва компютърна томография за създаване на слоести 3D изображения на PCBA. Елиминира наслагващите се артефакти и позволява прецизно измерване на обема на спойката и съотношението на вакуумните мехурчета — идеално за високоплътни и високоточни електронни устройства.
Как работи рентгеновата инспекционна система?
Система за рентгеново инспектиране (често наричана Автоматично рентгеново инспектиране, AXI) е технология за неразрушаващ контрол (NDT), която прониква в PCB/PCBA сглобки, за да открие скрити вътрешни дефекти. За разлика от AOI (което заснема само повърхностни изображения), AXI използва способността на рентгеновите лъчи да преминават през материали с различна плътност, което я прави „най-добър стандарт“ при инспектиране на затворени компоненти като BGA, QFN и флип чипове.
Работният процес на система за рентгеново инспектиране може да бъде разделен на 5 основни последователни стъпки:
Стъпка 1: Калибриране на системата и настройка на референция
Преди инспекцията системата се конфигурира според проектантските спецификации на PCBA:
· Внасяне на референтни данни: Заредете CAD файл на PCB или изображение на еталонен образец (PCBA без дефекти), за да зададете еталона за допустима форма, обем и позиция на възлите за лепене.
· Настройка на параметрите на рентгеновото лъчение: Прецизно настройване на дозата, напрежението и тока на рентгеновото лъчение въз основа на дебелината на PCBA и плътността на компонентите. По-дебели платки или по-плътни компоненти изискват по-високо напрежение, за да се осигури достатъчна проникваемост.
· Задаване на прагове за толерантност към дефекти: Дефиниране на допустими диапазони за дефекти като размер на празнините в лепилото или отместване на оловните топчета, за избягване на фалшиви сигнали.
Стъпка 2: Издателят и проникването на рентгенови лъчи
Сърцевината на системата е рентгеновият генератор, който излъчва контролиран поток от рентгенови лъчи с ниска доза към инспектираното PCBA:
PCBA се поставя върху прецизен конвейер или маса, осигурявайки стабилно позициониране по време на сканиране.
Рентгеновите лъчи преминават през PCBA. Материалите абсорбират рентгеновите лъчи по различен начин в зависимост от плътността им:
· Високоплътни материали: Абсорбират повече рентгенови лъчи, появявайки се като тъмни области в крайния образ.
· Материали с ниска плътност: абсорбират по-малко рентгенови лъчи и се появяват като светли области в крайното изображение.
За 3D AXI системи, PCBA или рентгенов източник се върти под множество ъгли, за да се съберат данни за проникване от различни посоки.
Стъпка 3: Заснемане на изображението и преобразуване на сигнала
Високочувствителен рентгенов детектор (разположен от противоположната страна на рентгеновия източник) улавя ослабените рентгенови сигнали, след като преминат през PCBA:
Детекторът преобразува рентгеновата енергия в електрически сигнали, които след това се превеждат в цифрови черно-бели изображения.
· За 2D AXI: Генерира се едно единствено плоско изображение, показващо застъпващата се вътрешна структура на PCBA.
· За 3D AXI (рентгенова томография): Няколко 2D изображения от различни ъгли се събират заедно чрез алгоритми за реконструкция, за да се създаде слоеста 3D модел на PCBA — елиминирайки застъпването на изображения и позволявайки напречни разрези.
Стъпка 4: Анализ на изображението и откриване на дефекти
Това е интелигентното ядро на системата, където софтуерни алгоритми анализират заснетите изображения спрямо предварително зададения референтен образец:
· 2D AXI Анализ: Сравнява разпределението на сивите тонове на изображението на PCBA с еталонния образец. Аномалии като тъмни петна (излишно оловно легурено съединение) или светли петна се маркират като потенциални дефекти.
· 3D AXI Анализ: Използва 3D модела за измерване на точни размери. Може да различава между незначителни отклонения и критични дефекти.
· Класификация на дефектите: Системата класифицира дефектите по степен на тежест:
Критични: Оловни мостове между щифтовете на BGA, големи вдлъбнатини, липсващи оловни топчета.
Сериозни: Леко отместване на оловни топчета, малки вдлъбнатини.
Незначителни: Козметични проблеми без влияние върху функционалността.
Стъпка 5: Извеждане на резултатите и генериране на приложими отчети
След анализа системата генерира ясни, проследими резултати за производствените екипи:
· Визуализация на дефектите: Отбелязва точното местоположение на дефектите върху изображението на PCBA или върху 3D модела за лесна идентификация.
· Подробно отчитане: Създава дневници с данни за типа на дефекта, местоположението, тежестта и състоянието по отношение на съответствието. Тези данни се съхраняват за оптимизация на процеса и проследимост на качеството.
· Маршрутизация след инспекция: ПППО се насочва автоматично към станция за ремонт за отстраняване на дефектите или преминава към следващия етап от производството, ако не са установени дефекти.
