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엑스레이
PCB/PCBA 어셈블리용 고정밀 엑스레이 검사—BGA, QFN, CSP 및 마이크로 부품의 숨겨진 결함을 탐지합니다. 납땜 조인트의 무결성, 공극, 부품 정렬을 IPC-A-610 기준에 따라 보장합니다.
자동차, 의료 및 산업용 전자 분야에 이상적이며, 당사의 비파괴 검사는 AOI로는 확인할 수 없는 문제를 식별하여 생산 리스크를 최소화하고 제품의 신뢰성을 보장합니다. 빠른 처리 속도, 상세한 보고서, FAI 및 품질 관리 프로세스와의 원활한 통합이 가능합니다.
✅ 비파괴 BGA/QFN/CSP 검사
✅ 납 창공 및 납 접합부 무결성 분석
✅ IPC-A-610 기준에 부합하는 결과
✅ 빠르고 상세한 검사 보고서
✅ 생산 불량 리스크 감소
설명
자동 X선 검사란 무엇인가?
PCB X선 검사는 자동 X선 검사라고도 하며, 의료에서 항공우주 제조에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 제조 오류를 식별하기 위해 널리 사용되고 있습니다. X선은 회로판을 손상시키지 않고 PCB 품질을 테스트하고 숨겨진 결함을 탐지하는 뛰어난 방법을 제공하기 때문에, PCB 검사에서 특히 흔히 사용됩니다.
전자제품이 점점 소형화되고 복잡해지면서, BGAs 및 QFNs와 같은 부품들은 패키지 아래에 납땜 조인트를 숨기고 있기 때문에, 자동 X선 검사는 조립 공정 흐름에서 필수불가결한 도구가 되었습니다.
AOI 대비 주요 이점
| AXI 이점 | AOI 한계 극복 | ||||
| 숨겨진 내부 결함 탐지 | 표면상 특징만 검사 가능; 부품 아래를 확인할 수 없음 | ||||
| 비파괴 검사—검사 중 PCBA에 손상 없음 | AOI와 동일하지만, AXI의 투과 능력이 검사 범위를 확장함 | ||||
| 정밀 피치 소형 부품에서 높은 정확도 제공 | 납땜 조인트를 덮는 부품이나 미세 피치 부품의 경우 검사에 어려움 있음 | ||||
| 다층 PCB의 층별 검사를 위한 3D 단층 촬영 기능 지원 | 2D 또는 유사 3D 표면 분석에 한정됨 |
PCB/PCBA 생산에서의 주요 적용 시나리오
숨겨진 부품의 리플로우 후 검사
가장 일반적인 사용 사례로, BGA, QFN, CSP 및 플립칩 소자의 납땜 조인트를 검사하는 것으로, 납땜 연결부가 부품 본체 아래에 있어 AOI로는 접근이 불가능한 경우에 해당함
고신뢰성 산업용 테스트
자동차, 항공우주, 의료 및 군사 전자 분야에서 필수적입니다. 예를 들어, AXI는 자동차 ECU의 BGA 납땜 공극을 검증하여 IATF 16949 표준을 충족시키고, 의료기기 PCBA의 결함이 전혀 없도록 ISO 13485 규정을 준수합니다.
다층 PCB 내부 검사
복잡한 다층 PCB에서 층간 단락, 비아 미스어라인, 구리 트레이스 배치 불량과 같은 내부 결함을 탐지합니다.
장애 분석
현장에서 고장난 PCBA의 근본 원인 분석에 사용되며, 육안 검사로는 확인할 수 없는 숨겨진 결함을 식별합니다.
2D AXI 대 3D AXI
AOI와 유사하게, AXI는 이미징 기능에 따라 두 가지 유형으로 분류됩니다.
· 2D AXI: 단일 평면 X선 이미지를 촬영하며, 저밀도 PCB의 기본 검사에 적합합니다. 비용 효율적이지만 이미지 중첩 아티팩트가 발생할 수 있습니다.
· 3D AXI(X선 단층 촬영): 컴퓨터 단층 촬영(CT)을 사용하여 PCBA의 층별 3D 이미지를 생성합니다. 겹치는 아티팩트를 제거하고 납땜 접합부의 볼륨/공극 비율을 정밀하게 측정할 수 있어 고밀도, 고정밀 전자제품에 이상적입니다.
X선 검사 시스템은 어떻게 작동하는지?
X선 검사 장비(일반적으로 자동 X선 검사, AXI로 알려짐)는 PCB/PCBA 어셈블리 내부를 투과하여 숨겨진 내부 결함을 탐지하는 비파괴 검사(NDT) 기술입니다. AOI(표면 시각 정보만 캡처)와 달리, AXI는 다양한 밀도를 가진 물질을 통과하는 X선의 특성을 활용하여 BGA, QFN, 플립 칩과 같은 밀폐형 부품 검사의 업계 표준으로 자리 잡고 있습니다.
X선 검사 장비의 작동 과정은 다음과 같은 5단계의 핵심 순차적 절차로 나눌 수 있습니다:
단계 1: 시스템 보정 및 기준 설정
검사에 앞서 시스템은 PCBA의 설계 사양에 맞게 구성됩니다:
· 기준 데이터 가져오기: 허용 가능한 납 봉합 형태, 볼륨 및 부품 위치 설정을 위해 PCB의 CAD 파일 또는 결함이 없는 양품(골든 샘플) 이미지를 로드합니다.
· 엑스선 파라미터 조정: PCBA의 두께와 부품 밀도에 따라 엑스선 선량, 전압 및 전류를 정밀하게 조정합니다. 두꺼운 기판이나 부품 밀도가 높은 경우 충분한 투과를 보장하기 위해 더 높은 전압이 필요합니다.
· 결함 허용 한계값 설정: 납 봉합 내 공극 크기나 납 볼 이탈 등의 결함에 대해 허용 범위를 정의하여 오경보를 방지합니다.
단계 2: 엑스선 방출 및 투과
이 시스템의 핵심은 검사 대상 PCBA를 향해 저선량 엑스선 빔을 제어하여 방출하는 엑스선 발생장치입니다.
정밀 컨베이어 또는 스테이지 위에 PCBA를 배치하여 스캔 중에도 안정적인 위치를 유지하도록 합니다.
엑스선이 PCBA를 통과합니다. 물질은 밀도에 따라 엑스선을 다르게 흡수합니다.
· 고밀도 물질: 엑스선을 더 많이 흡수하여 최종 이미지에서 어두운 영역으로 나타납니다.
· 저밀도 재료: 엑스선을 덜 흡수하여 최종 이미지에서 밝은 영역으로 나타납니다.
3D AXI 시스템의 경우, PCBA 또는 엑스선 소스가 여러 각도로 회전하여 다방향으로 투과된 데이터를 캡처합니다.
단계 3: 이미지 캡처 및 신호 변환
엑스선 소스의 반대편에 위치한 고효도 엑스선 검출기가 PCBA를 통과한 후 감쇠된 엑스선 신호를 포착합니다:
검출기는 엑스선 에너지를 전기 신호로 변환하고, 이후 디지털 그레이스케일 이미지로 변환합니다.
· 2D AXI의 경우: PCBA의 내부 구조가 겹쳐 보이는 단일 평면 이미지가 생성됩니다.
· 3D AXI(엑스선 단층촬영)의 경우: 서로 다른 각도에서 촬영한 다수의 2D 이미지를 재구성 알고리즘을 사용해 결합하여 PCBA의 층상 3D 모델을 생성합니다. 이로 인해 이미지의 중첩이 제거되며 단면 이미지 관찰이 가능해집니다.
단계 4: 이미지 분석 및 결함 검출
이것은 시스템의 지능적인 핵심으로, 소프트웨어 알고리즘이 캡처된 이미지를 사전 설정된 기준과 비교하여 분석하는 부분입니다.
· 2D AXI 분석: PCBA 이미지의 회색조 분포를 골든 샘플과 비교합니다. 어두운 점(납땜 과다) 또는 밝은 점과 같은 이상 현상은 잠재적인 결함으로 표시됩니다.
· 3D AXI 분석: 3D 모델을 사용하여 정밀한 치수를 측정합니다. 사소한 변형과 중대한 결함를 구분할 수 있습니다.
· 결함 분류: 시스템은 결함을 심각도에 따라 분류합니다.
중대 결함: BGA 핀 사이의 납땜 브리지, 큰 공극, 납땜 볼 누락.
주요 결함: 납땜 볼의 약간의 위치 이탈, 작은 공극.
경미한 결함: 기능에 영향을 주지 않는 외관상의 문제.
단계 5: 결과 출력 및 실행 가능한 보고
분석 후, 시스템은 생산 팀을 위해 명확하고 추적 가능한 결과를 생성합니다.
· 결함 시각화: 결함의 정확한 위치를 PCBA 이미지 또는 3D 모델 위에 표시하여 쉽게 식별할 수 있도록 합니다.
· 상세 보고: 결함 유형, 위치, 심각도 및 규정 준수 상태를 포함하는 로그를 생성합니다. 이 데이터는 공정 최적화 및 품질 추적성을 위해 저장됩니다.
· 검사 후 라우팅: PCBA는 결함이 검출된 경우 자동으로 수리 스테이션으로 유도되며, 결함이 없는 경우에는 다음 생산 공정으로 진행됩니다.
