Η τεχνολογία ακτινοβολίας αποκαλύπτει κρυμμένα ελαττώματα στην ηλεκτρονική κατασκευή

Στην επιδίωξη της απόλυτης ακρίβειας και αξιοπιστίας στην ηλεκτρονική κατασκευή, μικροσκοπικά ελαττώματα που κρύβονται μέσα σε εξαρτήματα παρουσιάζουν σημαντικές προκλήσεις στον έλεγχο ποιότητας.Η σειρά ARIRANG των συστημάτων 3D ελέγχου ακτινογραφίας CT με ακτίνες Χ ξεχωρίζει στον βιομηχανικό τομέα CT με την αξιοσημείωτη ταχύτητα απεικόνισης 15 δευτερολέπτωνΤα συστήματα αυτά ξεχωρίζουν στην αναγνώριση λεπτομερειών και στην ακρίβεια, ικανοποιώντας αυστηρές απαιτήσεις για SMD (επιφανειακή συσκευή) και επιθεώρηση ημιαγωγών.Η προηγμένη τεχνολογία 3D ανακατασκευής δημιουργεί ψηφιακές εικόνες διατομής, που επιτρέπει την ακριβή μέτρηση και ανάλυση των ελαττωμάτων σε τρισδιάστατο χώρο, αλλάζοντας ριζικά τους παραδοσιακούς περιορισμούς ελέγχου.

Ενώ η οπτική επιθεώρηση (AOI και SPI) έχει γίνει πρότυπο στην παραγωγή ηλεκτρονικών, παρουσιάζει εγγενείς περιορισμούς κατά την εξέταση πακέτων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων όπως BGA, LGA και IC.Για στοιχεία με κρυμμένα σημεία σύνδεσης κάτω από τη συσκευασίαΗ οπτική επιθεώρηση μπορεί να αξιολογήσει μόνο τα εξωτερικά χαρακτηριστικά, αποτυγχάνοντας να αξιολογήσει τα εσωτερικά ελαττώματα συγκόλλησης.

Καθώς το IoT και οι εφαρμογές έξυπνου σπιτιού αναπτύσσονται ραγδαία, τα καθημερινά προϊόντα υφίστανται σημαντική ηλεκτροποίηση.Τα μηχανικά χειροφρένα αντικαθίστανται όλο και περισσότερο από ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου που περιέχουν επεξεργαστές με κρυμμένες συνδέσεις συγκόλλησηςΗ αξιοπιστία αυτών των εξαρτημάτων επηρεάζει άμεσα την ασφάλεια των χρηστών, καθιστώντας την εξέταση με ακτίνες Χ απαραίτητη για τον εντοπισμό πιθανών κινδύνων από κρυμμένα ελαττώματα συγκόλλησης.

Η επιθεώρηση με ακτίνες Χ εντοπίζει αποτελεσματικά διάφορα ελαττώματα συγκόλλησης που κρύβονται κάτω από τα εξαρτήματα, μεταξύ των οποίων:

• Κρύα συγκόλληση/ανοιχτές αρθρώσεις:Ατελείς ηλεκτρικές συνδέσεις που προκαλούν διακοπές κυκλώματος
• Χάλια/πορώστια:Τσέπες αέρα μέσα στη συγκόλληση που επηρεάζουν την αγωγιμότητα και τη μηχανική αντοχή
• Τρύπες:Μικροσκοπικά κατάγματα σε συνδέσεις συγκόλλησης ή εξαρτήματα που οδηγούν σε υποβάθμιση των επιδόσεων
• Σύνδεση:Τυχαίες συνδέσεις συγκόλλησης μεταξύ γειτονικών πλακών που δημιουργούν βραχυκυκλώματα
• Λείπουν εσωτερικά συστατικά:Ατελείς εσωτερικές δομές που θέτουν σε κίνδυνο τη λειτουργικότητα

Μέσω 2D, 2.5D και 3D μεθόδων ελέγχου CT, αυτά τα ελαττώματα γίνονται ανιχνεύσιμα.Η 5D ολιστική απεικόνιση και οι 3D διατομές ΤΤ απλοποιούν σημαντικά την ταυτοποίηση ελαττωμάτων, βελτιώνοντας παράλληλα την ακρίβεια.

Τα βιομηχανικά συστήματα ακτίνων Χ για την κατασκευή ηλεκτρονικών συσκευών χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες με βάση το επίπεδο αυτοματισμού:

Τα συστήματα αυτά, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως για τη δειγματοληψία μεμονωμένων ή μικρών παρτίδων, απαιτούν από τους χειριστές να τοποθετούν χειροκίνητα τα δείγματα, να εντοπίζουν τις περιοχές ενδιαφέροντος (ROI),και να αξιολογήσει εικόνεςΤο σχετικά χαμηλό τους κόστος τα καθιστά οικονομικό σημείο εισόδου για την έρευνα με ακτίνες Χ.

Αν και δεν είναι πλήρως ενσωματωμένα στις γραμμές παραγωγής, τα συστήματα αυτά εκτελούν αυτοματοποιημένη επιθεώρηση (AXI).ρυθμίζει τις γωνίες/την αντίθεσηΗ τελική αξιολόγηση παραμένει χειροκίνητη, καθιστώντας τους κατάλληλους για περιοδική δειγματοληψία σε μεγάλης παραγωγής.

Οι PCB υποβάλλονται σε αυτόματη τροφοδοσία, επιθεώρηση, αξιολόγηση και έξοδο, με όλα τα αποτελέσματα να αποθηκεύονται σε βάσεις δεδομένων.Ενεργοποίηση 100% ελέγχου ποιότητας, τα ενδογραμμικά συστήματα αποδεικνύονται κρίσιμα για βιομηχανίες ευαίσθητες στην ασφάλεια όπως η ιατρική τεχνολογία και η ηλεκτρονική αυτοκινήτου.

Όλα τα βιομηχανικά συστήματα ακτινογραφίας αποτελούνται από τρία βασικά συστατικά: ένα σωλήνα ακτινογραφίας, ανιχνευτή και στάδιο/μεταφορέα δειγμάτων.Ο σωλήνας ακτίνων Χ (που βρίσκεται πάνω ή κάτω) εκπέμπει ακτινοβολία μέσα από το δείγμα προς τον αντίθετο ανιχνευτήΟι διακυμάνσεις της πυκνότητας του υλικού δημιουργούν αντιθέσεις σε κλίμακα γκρι - οι πυκνές περιοχές εμφανίζονται πιο σκούρες καθώς απορροφούν περισσότερη ακτινοβολία, ενώ οι λιγότερο πυκνές περιοχές εμφανίζονται πιο φωτεινές.

Χρησιμοποιώντας κάθετη ακτινοβολία, η 2D απεικόνιση αγωνίζεται με τις επικαλυπτόμενες δομές σε διπλής όψης PCB.Καθώς τα συστατικά συρρικνώνονται και η πολυπλοκότητα αυξάνεται, η σημασία της 2D μειώνεται ενώ η 2.5D γίνεται απαραίτητη.

Οι στρογγυλές θέσεις ρυθμιζόμενης γωνίας επιτρέπουν την αποτελεσματική ανίχνευση των κρυφών ελαττωμάτων συγκόλλησης σε BGA και εξαρτήματα διάτρησης, ξεπερνώντας τους 2D περιορισμούς.

Με την περιστροφή των δειγμάτων 360° κατά τη διάρκεια της απεικόνισης, ειδικό λογισμικό αναπαράγει πλήρη 3D μοντέλα από εκατοντάδες 2D εικόνες.που απαιτεί συνήθως μία εικόνα ανά βαθμό περιστροφής (συνολικά 360 εικόνες), με την ποσότητα απόκτησης να επηρεάζει άμεσα το χρόνο κύκλου.

Χωρίς συντήρηση με μη αντικαταστάσιμα νήματα, αυτά προσφέρουν διάρκεια ζωής 6.000-10.000 ωρών σε κενό σφραγισμένα περιβάλλοντα, επιτυγχάνοντας ανάλυση επιπέδου μικρών.

Με αντικαταστάσιμα νήματα (που απαιτούν συντήρηση κάθε 300-1.000 ώρες) και εξωτερικές αντλίες κενού, επιτυγχάνουν νανομετρική ανάλυση μέσω ακριβούς εστίασης δέσμης.

Η βέλτιστη διείσδυση απαιτεί ρύθμιση της τάσης / ισχύος με βάση τη πυκνότητα του υλικού.Η υπερβολική τάση μπορεί να διεισδύσει υπερβολικά σε λεπτές λεπτομέρειες όπως τα καλώδια σύνδεσης, ενώ η ανεπαρκής τάση αφήνει τις εικόνες ελλιπώς εκτεθειμένες.

Οι ανιχνευτές επίπεδης οθόνης κυριαρχούν τώρα στην αγορά, αντικαθιστώντας τους προηγούμενους ενισχυτές εικόνας παρέχοντας εικόνες υψηλής αντίθεσης ακόμη και σε χαμηλές τάσεις, αν και μερικοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν ιδιόκτητες εναλλακτικές λύσεις.

Κανονισμοί όπως η Γερμανική Διαταγή για την Προστασία από την Ακτινοβολία απαιτούν ολοκληρωμένη θωράκιση, ανεξάρτητα κυκλώματα διακοπής ρεύματος και ανώτατα όρια έκθεσης (3 μSv/ώρα σε 0,1m από προσβάσιμες επιφάνειες).Όλα τα συστήματα απαιτούν ανεξάρτητη πιστοποίηση πριν από τη λειτουργία.