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Radiografia
Ispezione a raggi X ad alta precisione per assemblaggi PCB/PCBA—rileva difetti nascosti in BGA, QFN, CSP e componenti microscopici. Garantisce l'integrità dei giunti saldati, la rilevazione di vuoti e l'allineamento dei componenti, in conformità con IPC-A-610.
Ideale per l'elettronica automobilistica, medica e industriale, il nostro test non distruttivo identifica problemi invisibili all'AOI, riducendo al minimo i rischi produttivi e garantendo l'affidabilità del prodotto. Tempi di consegna rapidi, rapporti dettagliati e integrazione perfetta con i flussi di lavoro FAI e controllo qualità.
✅ Ispezione non distruttiva per BGA/QFN/CSP
✅ Analisi dei vuoti di saldatura e dell'integrità del giunto
✅ Risultati conformi allo standard IPC-A-610
✅ Rapporti di ispezione rapidi e dettagliati
✅ Riduce i rischi di guasti produttivi
Descrizione
Cos'è l'ispezione automatizzata a raggi X?
L'ispezione a raggi X per PCB, nota anche come ispezione automatizzata a raggi X, è ampiamente utilizzata in svariati settori, dal medicale all'aerospaziale, per identificare errori di produzione. È particolarmente comune nell'ispezione dei PCB poiché i raggi X offrono un metodo eccellente per verificarne la qualità e rilevare difetti nascosti senza danneggiare la scheda del circuito.
Con l'elettronica che diventa sempre più piccola e complessa, con componenti come BGAs e QFNs che nascondono i giunti saldati sotto i package, l'ispezione automatizzata a raggi X è diventata uno strumento indispensabile nel processo di assemblaggio.
Vantaggi chiave rispetto all'AOI
| Vantaggi dell'AXI | Limitazioni dell'AOI superate | ||||
| Rileva difetti interni nascosti | Ispeziona solo caratteristiche superficiali; non riesce a vedere al di sotto dei componenti | ||||
| Prova non distruttiva—nessun danno alla PCBA durante l'ispezione | Come l'AOI, ma la capacità di penetrazione dell'AXI amplia l'ambito dell'ispezione | ||||
| Alta precisione per componenti miniaturizzati con passo fine | Difficoltà con componenti che coprono i giunti saldati o presentano passi fini | ||||
| Consente la tomografia 3D per l'ispezione stratificata di PCB multistrato | Limitato all'analisi superficiale 2D o pseudo-3D |
Principali scenari applicativi nella produzione di PCB/PCBA
Ispezione post-reflow per componenti nascosti
L'uso più comune—ispezionare i giunti saldati di dispositivi BGA, QFN, CSP e flip-chip, in cui i collegamenti saldati si trovano sotto il corpo del componente e sono inaccessibili all'AOI.
Test Industriale ad Alta Affidabilità
Obbligatorio per l'elettronica automobilistica, aerospaziale, medica e militare. Ad esempio, AXI verifica i vuoti di saldatura BGA negli ECU automobilistici (per soddisfare gli standard IATF 16949) e garantisce l'assenza di difetti nei circuiti stampati di dispositivi medici (conformità alla norma ISO 13485).
Ispezione Interna di PCB Multistrato
Rileva difetti interni come cortocircuiti tra strati, allineamento errato dei via e posizionamento improprio delle piste in rame su PCB complessi multistrato.
Analisi dei guasti
Utilizzato nell'analisi della causa radice per circuiti stampati difettosi provenienti dal campo, al fine di identificare difetti nascosti non visibili tramite ispezione visiva.
aXI 2D vs. AXI 3D
Come nell'AOI, l'AXI è suddiviso in due tipologie in base alle capacità di imaging:
· AXI 2D: acquisisce una singola immagine radiografica planare, adatto per ispezioni di base su PCB a bassa densità. Economico, ma potrebbe presentare artefatti da sovrapposizione dell'immagine.
· 3D AXI (Tomografia a raggi X): utilizza la tomografia computerizzata per generare immagini 3D stratificate della PCBA. Elimina gli artefatti di sovrapposizione e consente una misurazione precisa del volume della saldatura/rapporto di vuoto, ideale per l'elettronica ad alta densità e ad alta precisione.
Come funziona il sistema di ispezione a raggi X?
Un sistema di ispezione a raggi X (comunemente indicato come ispezione automatica a raggi X, AXI) è una tecnologia di prova non distruttiva (NDT) che penetra negli assemblaggi PCB/PCBA per rilevare difetti interni nascosti. A differenza dell'AOI (che cattura solo le immagini superficiali), l'AXI sfrutta la capacità dei raggi X di attraversare materiali con diverse densità, rendendolo lo standard di riferimento per l'ispezione di componenti sigillati come BGA, QFN e chip ribaltati.
Il processo operativo di un sistema di ispezione a raggi X può essere suddiviso in 5 passaggi sequenziali fondamentali:
Passo 1: Calibrazione del sistema e configurazione del riferimento
Prima dell'ispezione, il sistema viene configurato in base alle specifiche di progettazione della PCBA:
· Riferimento dati di importazione: Caricare il file CAD della PCB o un'immagine di un campione aureo (PCBA privo di difetti) per stabilire il benchmark relativo alla forma accettabile delle saldature, al volume e al posizionamento dei componenti.
· Regolazione dei parametri a raggi X: Ottimizzare il dosaggio, la tensione e la corrente dei raggi X in base allo spessore della PCBA e alla densità dei componenti. Circuiti più spessi o componenti più densi richiedono una tensione più elevata per garantire una penetrazione sufficiente.
· Impostazione delle soglie di tolleranza per i difetti: Definire intervalli accettabili per difetti come dimensione dei vuoti nella saldatura o spostamento delle palline di saldatura, al fine di evitare falsi allarmi.
Passo 2: Emissione e penetrazione dei raggi X
Il cuore del sistema è il generatore a raggi X, che emette un fascio controllato di raggi X a bassa dose verso la PCBA da ispezionare:
La PCBA viene posizionata su un nastro trasportatore di precisione o su un supporto, garantendo una posizione stabile durante la scansione.
I raggi X attraversano la PCBA. I materiali assorbono i raggi X in modo diverso in base alla loro densità:
· Materiali ad alta densità: Assorbono più raggi X, apparendo come aree scure nell'immagine finale.
· Materiali a bassa densità: assorbono meno raggi X, apparendo come aree chiare nell'immagine finale.
Nei sistemi AXI 3D, la PCBA o la sorgente di raggi X ruota a più angoli per acquisire dati di penetrazione multidirezionali.
Passaggio 3: Acquisizione dell'immagine e conversione del segnale
Un rilevatore di raggi X ad alta sensibilità (posizionato sul lato opposto rispetto alla sorgente di raggi X) cattura i segnali di raggi X attenuati dopo che hanno attraversato la PCBA:
Il rilevatore converte l'energia dei raggi X in segnali elettrici, che vengono poi tradotti in immagini digitali in scala di grigi.
· Per AXI 2D: viene generata una singola immagine piana, che mostra la struttura interna sovrapposta della PCBA.
· Per AXI 3D (tomografia a raggi X): più immagini 2D provenienti da angolazioni diverse vengono unite mediante algoritmi di ricostruzione per creare un modello 3D stratificato della PCBA, eliminando il sovrapposizione delle immagini e consentendo viste trasversali.
Passaggio 4: Analisi dell'immagine e rilevamento dei difetti
Questo è il nucleo intelligente del sistema, dove algoritmi software analizzano le immagini acquisite rispetto al riferimento preimpostato:
· Analisi 2D AXI: Confronta la distribuzione in scala di grigi dell'immagine della PCBA con il campione aureo. Anomalie come macchie scure (eccesso di saldatura) o macchie luminose vengono segnalate come potenziali difetti.
· Analisi 3D AXI: Utilizza il modello 3D per misurare dimensioni precise. Può distinguere tra variazioni minori e difetti critici.
· Classificazione dei difetti: Il sistema ordina i difetti in base alla gravità:
Critico: Ponteggi di saldatura tra i pin BGA, grandi vuoti, sfere di saldatura mancanti.
Maggiore: Leggero spostamento delle sfere di saldatura, piccoli vuoti.
Minore: Problemi estetici senza impatto sulla funzionalità.
Passo 5: Output del risultato e reporting utilizzabile
Al termine dell'analisi, il sistema genera risultati chiari e tracciabili per i team di produzione:
· Visualizzazione del difetto: Indica la posizione esatta dei difetti sull'immagine della PCBA o sul modello 3D per un'identificazione immediata.
· Reporting dettagliato: Crea registri con il tipo di difetto, posizione, gravità e stato di conformità. Questi dati vengono archiviati per l'ottimizzazione del processo e la tracciabilità della qualità.
· Indirizzamento post-ispezione: La PCBA viene automaticamente indirizzata a una stazione di riparazione per la correzione del difetto, oppure inviata alla successiva fase di produzione se non vengono rilevati difetti.
