X-RAY

Mis on automaatne röntgenuuring?

PCB röntgenuuring, tuntud ka kui automaatne röntgenuuring, kasutatakse laialdaselt erinevates industriates, alates meditsiinist kuni lennukite valmistamiseni, tootmisvigu tuvastamiseks. Seda kasutatakse eriti sageli PCBde inspekteerimisel, kuna röntgen annab suurepärase meetodi PCB kvaliteedi testimiseks ja peidetud defektide tuvastamiseks ilma, et kahjustada kiibiplaati.
Kuna elektroonikad muutuvad väiksemaks ja keerukamaks, komponentide nagu BGAd ja QFNid jooteliigid peidetud pakendite all, on automaatne röntgenuuring saanud oluliku tööriistaks monteerimisvoos.

Peamised eelised AOIga võrreldes

Olulised rakendussenarid PCB/PCBA tootmises

Inspektsioon peidetud komponentide jaoks pärast reflow't
Kõige levinum kasutusjuht—solderiühenduste inspekteerimine BGA, QFN, CSP ja flip-chip seadmete puhul, kus solderiühendused asuvad komponendi keha all ja on AOI jaoks ligipääsmatud.

Kõrge usaldusväärsusega tööstusharu testimine
Nõutav autotööstuses, lennunduses, meditsiiniseadmetes ja sõjalistes elektroonikaseadmetes. Näiteks kontrollib AXI BGA-juhtmega tühimikke autotööstuse ECU-seadmetes (vastavalt IATF 16949 standardile) ning tagab puuduste puudumise meditsiiniliste seadmete PCB-plaatidel (vastavalt ISO 13485 standardile).

Mitmekihilise printsiirplaatide sisemine kontroll
Tuvastab sisemisi defekte, nagu kihiliste lühisühendustega vead, läbiviade nihkunud asetuse ja valesti paigutatud vasejuhtmete asukoha keerukates mitmekihilistes printsiirplaatides.

Vigade analüüs
Kasutatakse väljakuulutatud PCBA veapõhjuste analüüsis, et tuvastada peidetud vigu, mida ei ole võimalik silmaga tuvastada.

2D AXI vs 3D AXI
AOI-ga sarnaselt liigitatakse AXI kaheks tüübiks vastavalt pilditehnoloogiale:
· 2D AXI: Salvestab ühe tasapinnalise röntgenpildi, sobib lihtsate väikese tihedusega printsiirplaatide kontrollimiseks. Kuluefektiivne, kuid võib esineda kattuvaid pildiartefakte.
· 3D AXI (röntgendiagnostika): Kasutab arvutitomograafiat, et luua kihtide kujul 3D-pilte PCBA kohta. Eemaldab ülekattuvad artefaktid ja võimaldab täpsete mõõtmisi joodiühenduse ruumala/õhukimpude suhtes—ideaalne tihedalt paigutatud, kõrge täpsusega elektroonikale.

Röntgendiagnostikasüsteem (mida tavaliselt nimetatakse automaatseks röntgendiagnostikaks, AXI) on mittepurustav kontrollmeetod (NDT), mis läbistab PCB/PCBA-komplekte, et tuvastada peidetud sisemikibeid. Erinevalt AOI-st (mis ainult kinnib pinnal olevatest vaadetest) kasutab AXI röntgendiagnostikat, et läbistada erineva tihedusega materjale, mistõttu see on kuldse standardiks kapseldatud komponentide nagu BGA, QFN ja flip chip'ide kontrollimisel.
Röntgendiagnostikasüsteemi tööprotsess jaguneb viide peamiselt järjestatud sammudeks:

Samm 1: Süsteemi kalibreerimine ja referentsseadistus
Inspekteerimise eel häälestatakse süsteem vastavaks PCBA disainispetsifikatsioonidele:
· Impordi viitenandmed: Laadi PCB CAD-fail või musternäidis (defektivaba PCBA) pilt, et määrata sobiva padurite kuju, ruumala ja komponentide asukoha eesmärgiks.
· Reguleeri röntgenparameetreid: Seadista röntgenkiirguse annus, pinge ja vool PCBA paksuse ja komponentide tiheduse alusel. Paksemate plaatide või tihedamate komponentide puhul on vajalik kõrgem pinge, et tagada piisav läbitungimine.
· Määra defekti lubatavad piirväärtused: Määratle lubatud vahemik defektidele, nagu solderi õhupuhvri suurus või solderipalli nihke suurus, et vältida valesid häireteateid.

Samm 2: Röntgenkiirguse esinemine ja läbitungimine
Süsteemi tuum on röntgenkiirguse generaator, mis saadab kontrollitava PCBA suunas madala doosiga röntgenkiirgust:
PCBA paigutatakse täpsuskonveierile või etapile, tagades stabiilse asukoha skannimise ajal.
Röntgenkiired läbivad PCBA-d. Materjalid neelavad röntgenkiirgust erinevalt vastavalt nende tihedusele:
· Kõrge tihedusega materjalid: Neelavad rohkem röntgenkiirgust, ilmudes lõplikus pildis tumedana.
· Madala tihedusega materjalid: neelavad vähem röntgenkiiri, ilmudes lõplikus pildis heledate aladena.
3D AXI süsteemide puhul pöörleb PCBA või röntgenallikas mitmes nurgas, et koguda mitmisuunalist läbitungimise andmeid.

Samm 3: Pildi kinnipüügi ja signaali teisendamine
Kõrge tundlikkusega röntgendetektor (asub röntgenallika vastasküljel) püüab kinni röntgenikiirte pärast nende läbimist PCBA kaudu:
Detektor teisendab röntgenenergia elektriliseks signaaliks, mis seejärel teisendatakse digitaalseteks halltoonpiltideks.
· 2D AXI puhul: loodakse üks tasandiline pilt, mis näitab PCBA sisemise struktuuri üksteise peale kattumist.
· 3D AXI (röntgentomograafia) puhul: mitu 2D pilti erinevatest nurkadest kombineeritakse rekonstruktsioonialgoritmide abil ühekihiliseks 3D mudeliks – kõrvaldades pildi kattumise ja võimaldades ristlõikevaateid.

Samm 4: Pildi analüüs ja defektide tuvastamine
See on süsteemi intelligentne tuum, kus tarkvaralgoritmid analüüsivad kinnitatud pilte eelseisitud referendiga võrreldes:
· 2D AXI Analüüs: Võrdleb PCBA pildi halltoonide jaotust kuldsample'iga. Anomaliiad nagu tumedad laigud (liigsest jootega) või helel laigud tuvastatakse potentsiaalseteks defektideks.
· 3D AXI Analüüs: Kasutab 3D mudelit täpse mõõtmiseks. See suudab eristada väikeseid variatsioone ja kriitilisi defekte.
· Defekti Klassifitseerimine: Süsteem sorteerib defekte raskusastme järgi:
Kriitiline: Jootesildid BGA perede vahel, suured tühjad kohad, puuduvad jootekulgud.
Suur: Vähe jootekulgu nihkemine, väikesed tühjad kohad.
Väike: Esteetilised puudused, mis ei mõjuta funktsionaalsust.

Samm 5: Tulemuse Väljund & Tegevust nõudv Aruanne
Pärast analüüsi genereerib süsteem selgeid, jälgitavaid tulemusi tootmeeskonnale:
· Defekti Visualiseerimine: Märgib täpselt defekti asukohta PCBA pildil või 3D mudelil, et lihtsasti tuvastada.
· Üksikasjalik aruandlus: Loob logid defektide tüübi, asukoha, tõsiduse ja vastavusstaatuse kohta. Andmed salvestatakse protsessioptimeerimiseks ja kvaliteedi jälgitavuseks.
· Pärastkontrolli marsruutimine: PCBA suunatakse automaatselt remondijaamale defektide kõrvaldamiseks või edasi järgmisele tootmisetapile, kui defekte ei tuvastata.