EN
Rai X
Inspecció d'alta precisió amb raigs X per a muntatges de PCB/PCBA—detecta defectes ocults en BGA, QFN, CSP i microcomponents. Assegura la integritat de les soldadures, la presència de buits i l'alignació dels components, amb compliment de la norma IPC-A-610.
✅ Inspecció no destructiva de BGA/QFN/CSP
✅ Anàlisi de buits de soldadura i integritat de les unions
✅ Resultats conformes a IPC-A-610
✅ Informes d'inspecció ràpids i detallats
✅ Reducció dels riscos d'error en producció
Descripció
Què és la inspecció automàtica amb raigs X?
La inspecció de PCB amb raigs X, també coneguda com inspecció automàtica amb raigs X, s'utilitza àmpliament en diverses indústries, des de la mèdica fins a la fabricació aeroespacial, per identificar errors de fabricació. És particularment comuna en la inspecció de PCB perquè els raigs X proporcionen un excel·lent mètode per provar la qualitat del PCB i detectar defectes ocults sense danyar la placa de circuit.
A mesura que l'electrònica es fa més petita i complexa, amb components com BGAs i QFNs que amaguen les unions de solda sota els paquets, la inspecció automàtica amb raigs X s'ha convertit en una eina indispensable en el procés d'assemblat.
Avantatges clau respecte a l'AOI
| Avantatges de l'AXI | Limitacions de l'AOI solucionades | ||||
| Detecta defectes interns ocults | Només inspecciona característiques superficials; no pot veure sota els components | ||||
| Prova no destructiva: sense danys a la PCBA durant la inspecció | Igual que l'AOI, però la capacitat de penetració de l'AXI amplia l'abast de la inspecció | ||||
| Alta precisió per a components de pas fi i miniaturitzats | Té dificultats amb components que cobreixen unions de soldadura o tenen passos fins | ||||
| Permet la tomografia 3D per a la inspecció en capes de PCB multilayer | Limitat a l'anàlisi de superfície 2D o pseudo-3D |
Escenaris d'aplicació clau en la producció de PCB/PCBA
Inspecció després del refredament per a components ocults
L'ús més comú: inspeccionar les unions de solda de dispositius BGA, QFN, CSP i flip-chip, on les connexions de solda es troben sota el cos del component i són inaccessibles per l'AOI.
Proves en indústries d'alta fiabilitat
Obligatori per a l'automoció, aeroespacial, dispositius mèdics i electrònica militar. Per exemple, l'AXI verifica els buits de solda BGA en ECUs automotrius (per complir amb els estàndards IATF 16949) i assegura la manca total de defectes en les PCBA de dispositius mèdics (complint amb ISO 13485).
Inspecció interna de PCB de múltiples capes
Detecta defectes interns com curtcircuits entre capes, desalineació de vies i col·locació inadequada de pistes de coure en PCB complexes de múltiples capes.
Anàlisi de fallada
Utilitzat en l'anàlisi de causa arrel per a PCBA amb fallades en camp per identificar defectes ocults que no són visibles mitjançant inspecció visual.
2D AXI vs. 3D AXI
Similar a l'AOI, l'AXI es classifica en dos tipus segons la capacitat d'imatge:
· 2D AXI: Captura una única imatge de raigs X planar, adequada per a inspeccions bàsiques de PCB de baixa densitat. És econòmica però pot presentar artefactes d'imatge superposats.
· 3D AXI (Tomografia de raigs X): Utilitza la tomografia computada per generar imatges 3D en capes del PCBA. Elimina els artefactes de superposició i permet mesurar amb precisió el volum de les soldes i la relació de buits, ideal per a electrònica d'alta densitat i alta precisió.
Com funciona un sistema de inspecció amb raigs X?
Un sistema d'inspecció per raigs X (comunament anomenat Inspecció Automatitzada per Raigs X, AXI) és una tecnologia d'assaig no destructiu (AND) que penetra en muntatges de PCB/PCBA per detectar defectes interns ocults. A diferència de l'AOI (que només captura visuals de superfície), l'AXI aprofita la capacitat de la radiació de raigs X per travessar materials de diferents densitats, convertint-se en l'estàndard per inspeccionar components tancats com BGA, QFN i xips flip.
El procés de treball d'un sistema d'inspecció de raigs X es pot dividir en 5 passos seqüencials bàsics:
Pas 1: Calibració del sistema i configuració de referència
Abans de la inspecció, el sistema es configura perquè coincideixi amb les especificacions de disseny de la PCBA:
· Importar dades de referència: Carregar el fitxer CAD del circuit imprès o una imatge d'una mostra daurada (PCBA sense defectes) per establir el punt de referència acceptable per a la forma, el volum de solda i la posició dels components.
· Ajustar els paràmetres de raigs X: Ajustar finament la dosi, el voltatge i el corrent dels raigs X segons el gruix de la PCBA i la densitat dels components. Els circuits més gruixuts o amb components més densos requereixen un voltatge més elevat per garantir una penetració suficient.
· Establir llindars de tolerància a defectes: Definir rangs acceptables per a defectes com la mida dels buits de solda o el desplaçament de la bola de solda per evitar falses alarmes.
Pas 2: Emissió i penetració de raigs X
El nucli del sistema és el generador de raigs X, que emet un feix controlat de raigs X de baixa dosi cap a la PCBA sota inspecció:
La PCBA es col·loca en una cinta transportadora o una plataforma de precisió, assegurant una posició estable durant l’escaneig.
Els raigs X atravessen la PCBA. Els materials absorbeixen els raigs X de manera diferent segons la seva densitat:
· Materials d’alta densitat: absorbeixen més raigs X, apareixent com àrees fosques a la imatge final.
· Materials de baixa densitat: absorbeixen menys raigs X, apareixent com àrees clares a la imatge final.
Per als sistemes 3D AXI, la PCBA o la font de raigs X es rotate a múltiples angles per capturar dades de penetració multidireccional.
Pas 3: Captura d’imatge i conversió de senyal
Un detector de raigs X d’alta sensibilitat (situat al costat oposat de la font de raigs X) captura els senyals de raigs X atenuats després de travessar la PCBA:
El detector converteix l’energia dels raigs X en senyals elèctrics, que després es tradueixen en imatges digitals en escala de grisos.
· Per a AXI 2D: es genera una única imatge plana, que mostra l’estructura interna solapada de la PCBA.
· Per a AXI 3D (tomografia de raigs X): diverses imatges 2D des de diferents angles s'uneixen mitjançant algorismes de reconstrucció per crear un model 3D estratificat del PCBA—eliminant la superposició d'imatges i permetent vistes seccionals.
Pas 4: Anàlisi d'imatge i detecció de defectes
Aquest és el nucli intel·ligent del sistema, on els algorismes de programari analitzen les imatges capturades respecte a la referència preestablerta:
· Anàlisi AXI 2D: compara la distribució de tons de grisos de la imatge del PCBA amb la mostra patró. S'identifiquen anomalies com taques fosques (excés de soldadura) o taques clares com a possibles defectes.
· Anàlisi AXI 3D: utilitza el model 3D per mesurar dimensions precises. Pot distingir entre variacions menors i defectes crítics.
· Classificació de defectes: el sistema classifica els defectes segons la seva gravetat:
Crítics: ponts de soldadura entre pins BGA, buits grans, bolles de soldadura absents.
Importants: desplaçament lleu de bolles de soldadura, buits petits.
Menors: problemes cosmètics sense impacte en la funcionalitat.
Pas 5: Sortida de resultats i informes accionables
Després de l'anàlisi, el sistema genera resultats clars i traçables per als equips de producció:
· Visualització del defecte: Marca l'ubicació exacta dels defectes a la imatge de la PCBA o al model 3D per facilitar-ne la identificació.
· Informe detallat: Crea registres amb el tipus de defecte, ubicació, gravetat i estat de compliment. Aquestes dades es desen per a l'optimització del procés i la traçabilitat de la qualitat.
· Enrutament post-inspecció: La PCBA s'orienta automàticament cap a una estació de reparació per corregir el defecte, o passa a l'etapa següent de producció si no es detecten defectes.
