EN
X-RAY
בדיקת קרני X בעלת דיוק גבוה להרכבות PCB/PCBA—מגלה פגמים חבויים ברכיבי BGA, QFN, CSP ורכיבים מיקרו. מבטיחה שלמות החיבורי לحام, זיהוי חלולות והarasת רכיבים בהתאם לתקן IPC-A-610.
✅ בדיקת BGA/QFN/CSP שאינה מרססת
✅ ניתוח חללים בבזלק ובשלמות המפרקים
✅ תוצאות בהתאם לתקן IPC-A-610
✅ דוחות בדיקה מפורטים ומהירים
✅ מפחית סיכונים של כשלים בייצור
תֵאוּר
מהי בדיקה אוטומטית ברנטגן?
בדיקת רנטגן של PCB, הידועה גם כבדיקה אוטומטית ברנטגן, בשימוש נרחב במגוון תעשיות, מהרפואית ועד לייצור תעשיית חלל, לזיהוי שגיאות ייצור. היא שכיחה במיוחד בבדיקות PCB מאחר שרנטגן מספק שיטה מצוינת לבדיקת איכות ה-PCB ולזיהוי פגמים חבויים מבלי לפגוע בלוח המעגל.
ככל שהאלקטרוניקה הופכת קטנה יותר ומורכבת יותר, עם רכיבים כמו BGAs ו-QFNs שמוסתרים את חיבורי הלحام מתחת לאחסונים, הפכה הבדיקה האוטומטית ברנטגן לכלי חיוני בתהליך ההרכבה.
יתרונות עיקריים על פני AOI
| יתרונות AXI | מגבלות AOI שנפתרות | ||||
| מזהה פגמים פנימיים חבויים | בודק רק תכונות ברמה שטחית; אינו יכול לראות מתחת לרכיבים | ||||
| בדיקת לא הרסנית – אין נזק ל-PCBA במהלך הבדיקה | דומה לבדיקת AOI, אך היכולת החדירה של AXI מרחיבה את טווח הבדיקה | ||||
| דיוק גבוה ברכיבים בעלי פיצ' קטן ומימדים ממוזערים | מתקשה עם רכיבים שמכסים חיבורי לحام או בעלי פיצ' קטן | ||||
| מאפשר טומוגרפיה תלת־ממדית לבדיקה שכבתית של שלבי PCB מרובי שכבות | מוגבל לבדיקת שטח דו־ממדית או תלת־ממדית מדומה |
תרחישי יישום מרכזיים בייצור PCB/PCBA
בדיקה לאחר תהליך Reflow לרכיבים חבויים
המקרה הנפוץ ביותר – בדיקת חיבורי לحام של רכיבי BGA, QFN, CSP ו-devices מסוג flip-chip, בהם החיבורים נמצאים מתחת לגוף הרכיב ולא נגישים לבדיקת AOI
בדיקת תעשייה עם מהימנות גבוהה
חובה בתעשיית הרכב, תעשיית חלל, אלקטרוניקה רפואית ותעשיית צבא. לדוגמה, AXI מאמת חסרונות בלחטры BGA ביחידות בקרת מנוע (ECU) לאישור תקני IATF 16949) ומבטח אפס תקלות בפאנלים אלקטרוניים של מכשירים רפואיים (בהתאמה לתקן ISO 13485).
בדיקת פנימית של פאנלים PCB מרובי שכבות
מזהה פגמים פנימיים כמו קצר בין שכבות, חוסר יישור של חורים (via), והצבת שגוייה של עקורי נחושת בפאנלים PCB מורכבים מרובי שכבות.
ניתוח כשלים
משומש בניתוח שורש סיבת תקלות של פאנלים PCBA שנכשלו בשטח, על מנת לזהות פגמים חבויים שאינם נראים בבדיקה ויזואלית.
2D AXI לעומת 3D AXI
בדומה ל-AOI, AXI מתווך לשני סוגים בהתאם ליכולת הדמיה:
· 2D AXI: מצלם תמונה אחת דו-ממדית בקרני X, מתאימה לבדיקה בסיסית של פאנלים PCB עם צפיפות נמוכה. עלות יקרה יותר אך עשויה להכיל ארטיקלים של חפיפה בתמונה.
· 3D AXI (רנטגן טומוגרפיה): משתמש בטומוגרפיה ממוחשבת ליצירת תמונות תלת-ממדיות שכבתיות של ה-PCBA. מסיר עיוותים חופפים ומאפשר מדידה מדויקת של נפח החיבור/יחס הפנימה — אידיאלי לאלקטרוניקה צפופה ומדויקת במיוחד.
איך פועל מערכת בדיקת רנטגן?
מערכת בדיקה ברנטגן (הידועה גם כבודקת רנטגן אוטומטית, AXI) היא טכנולוגיית בדיקה לא משמידה (NDT) העוברת בתוך הרכבי PCB/PCBA כדי לחשוף פגמים פנימיים נסתרים. בניגוד ל-AOI (שאוספת רק דימות של פני השטח), AXI מנצלת את יכולת קרני הרנטגן לעבור חומרים בצפיפויות שונות, מה שהופך אותה לתקן הזהב בבדיקה של רכיבים סגורים כמו BGA, QFN ופליפ צ'יפים.
תהליך העבודה של מערכת בדיקה ברנטגן ניתן לחלוקה לחמישה שלבים עיקריים עוקבים:
שלב 1: קליברציה של המערכת והגדרת ייחוס
לפני הבדיקה, המערכת מוגדרת בהתאם לדרישות העיצוב של ה-PCBA:
· ייבוא נתוני ייחוס: טען קובץ CAD של ה-PCB או דוגמה אופנית (תמונה של PCBA ללא פגמים) כדי להגדיר מדד ייחוס לצורת לحام, נפח וליגיבים של רכיבים.
· התאמת פרמטרים של קרני X: עדכון עדין של עוצמת קרני X, מתח וזרם בהתאם לעובי ה-PCBA ולצפיפות הרכיבים. לוחות עבים יותר או רכיבים צפופים יותר מחייבים מתח גבוה יותר כדי להבטיח חדירה מספקת.
· הגדרת סף סובלנות לפגמים: הגדרה של טווחי קבלה לפגמים כמו גודל חלל בלחט או העברה של לולאת לחט, כדי למנוע התראות שגויות.
שלב 2: שיגור וחדירת קרני X
הלב של המערכת הוא המנור של קרני X, אשר שולח קרן מבוקרת של קרני X בעלת עוצמה נמוכה לכיוון ה-PCBA שנבדק:
ה-PCBA מותם על קונטיינר מדויק או שלחן, מבטיח מיקום יציב במהלך הסריקה.
קרני X עוברים דרך ה-PCBA. חומרים בולעים קרני X בצורה שונה בהתאם לצפיפות שלהם:
· חומרים בעלי צפיפות גבוהה: בולעים יותר קרני X, מופיעים כאזורים כהים בתמונה הסופית.
· חומרים בני דלילות נמוכה: סופגים פחות קרני X, מופיעים כתמונות בהירות בתמונה הסופית.
במערכות AXI תלת-ממד, לוח החומרה (PCBA) או מקור קרני X מסתובבים בזוויות מרובות כדי לקלוט נתוני חדירה מרובים בכיוונים שונים.
שלב 3: צילום תמונה והמרת אותות
חיישש רגישות גבוהה לקרני X (הממוקם בצד הנапрוך למקור קרני X) קולט את האותות המוחלשים של קרני X לאחר שעוברים דרך ה-PCBA:
החיישן ממיר את האנרגיה של קרני X לאותות חשמליים, אשר לאחר מכן מומרים לתמונות דיגיטליות בשדה אפור.
· עבור AXI דו-ממד: מופקת תמונה שטוחה אחת, המראה את המבנה הפנימי החופף של ה-PCBA.
· עבור AXI תלת-ממד (טומוגרפיית קרני X): מספר תמונות דו-ממד מזוויות שונות מאוחדות בעזרת אלגוריתמי שחזור ליצירת מודל תלת-ממד שכבתי של ה-PCBA – מסירה את החפיפה בתמונה ומאפשרת תצוגות חתך.
שלב 4: ניתוח תמונה וזיהוי פגומים
זהו הליבה האינטליגנטית של המערכת, בה אלגוריתמי תוכנה מנתחים את התמונות שהוצלמו ביחס לדוגמה המוגדרת מראש:
· ניתוח AXI דו-ממדי: משווה את הפיזור בגווני האפור של תמונת ה-PCBA לדוגמה הטובה. חריגים כגון כתמים כהים (ריבוד מוגזם) או כתמים בהירים מסומנים כפגמים פוטנציאליים.
· ניתוח AXI תלת-ממדי: משתמש במודל התלת-ממדי כדי למדוד מידות מדויקות. הוא יכול להבחין בין וריאציות קלות לבין פגמים קריטיים.
· סיווג פגמים: המערכת ממיינת פגמים לפי חומרתם:
קריטי: גשרי ריבוד בין סיכות BGA, חללים גדולים, כדורי ריבוד חסרים.
רائد: העתקה קלה של כדורי ריבוד, חללים קטנים.
משני: בעיות קוסמטיות ללא השפעה על התפקוד.
שלב 5: פלט התוצאה ודוחות ניתנים לפעולה
לאחר הניתוח, המערכת מייצרת תוצאות ברורות וניתנות לעקיבה לצוותי ייצור:
· תצוגה חזותית של פגמים: מסמנת את המיקום המדויק של הפגמים בתמונת ה-PCBA או במודל התלת-ממדי לצורך זיהוי קל.
· דיווח מפורט: יוצר יומנים עם סוג פגם, מיקום, חומרה וסטטוס תאימות. נתונים אלו מאוחסנים לאופטימיזציה של תהליך ועקיבות איכות.
· ניתוב לאחר בדיקה: הלוח(PCBA) מועבר אוטומטית לתחנת תיקון לצורך תיקון פגמים, או מועבר לשלב הייצור הבא אם לא זוהו פגמים.
