Les circuits imprimés sont essentiels au fonctionnement de l'électronique. Il est donc impératif de garantir leur qualité avant leur mise en service officielle. Il existe de nombreuses méthodes de test pour vérifier la qualité des PCB, et l'inspection par rayons X est une méthode puissante qui a révolutionné le processus d'inspection. Cette méthode non destructive permet aux fabricants d'identifier les défauts cachés et de garantir la fiabilité et les performances des appareils électroniques. Dans cet article, nous explorerons le monde de l'inspection par rayons X des PCB, en explorant ses types, ses principes de fonctionnement, les défauts qu'elle permet de détecter et ses avantages.
Qu'est-ce que l'inspection par rayons X des PCB ?
La technologie des rayons X est largement utilisée dans divers secteurs, notamment l'aérospatiale et le médical, pour détecter les erreurs de fabrication. Dans l'industrie des circuits imprimés, l'inspection par rayons X est devenue une méthode fiable d'analyse des structures internes des cartes de circuits imprimés. Les fabricants exploitent cette technologie pour révéler les défauts cachés sans endommager la carte elle-même.
Ce procédé consiste à utiliser des rayons X pour pénétrer le circuit imprimé et capturer des images détaillées de ses composants internes. L'objectif principal est d'identifier les défauts qui pourraient ne pas être visibles par les méthodes d'inspection visuelle conventionnelles.
Types d'inspection par rayons X des PCB
Il existe deux méthodes d'inspection par rayons X utilisées pour vérifier la qualité des circuits imprimés :
Système d'inspection manuel par rayons X
Dans ce système d'inspection, le fabricant insère manuellement le circuit imprimé dans le système pour analyse. Le système génère une image de la carte, permettant un examen ciblé de zones d'intérêt spécifiques. Cette image s'affiche à l'écran et fournit des informations précieuses sur la métrologie et les caractéristiques quantitatives de la photo.
L'un des principaux avantages d'un système d'inspection manuel par rayons X est sa capacité à transformer les mesures dimensionnelles en informations quantitatives. Malgré cela, il est essentiel de noter que tous les systèmes manuels ne disposent pas de capacités d'analyse automatique. Dans ce cas, l'opérateur doit s'appuyer sur son expertise et son sens de l'observation pour évaluer la carte inspectée. Il doit ainsi distinguer efficacement les connexions correctes des connexions défectueuses en comparant la carte observée à des cartes de référence.
Inspection aux rayons X automatisée
Les systèmes automatisés d'inspection par rayons X des circuits imprimés sont particulièrement adaptés à la production de circuits imprimés en grande série. Comparée aux systèmes manuels, l'inspection automatisée offre une plus grande efficacité et répond aux exigences de la production à grande échelle. Ces systèmes sont conçus pour manipuler en toute fluidité les circuits imprimés, qu'ils proviennent de manipulateurs robotisés ou de cartouches.
Lors d'une inspection automatisée par rayons X, un ordinateur supervise les processus d'acquisition d'images et de chargement des cartes. Sa sophistication lui permet de prendre des décisions de réussite ou d'échec en fonction de critères de qualité prédéfinis par le système. De plus, il peut transmettre des données de test pour une analyse statistique plus approfondie, fournissant ainsi des informations précieuses pour l'amélioration des processus.
En raison des limites liées à la capture de l'intégralité du circuit imprimé sur une seule radiographie, le système informatisé positionne précisément le circuit imprimé et acquiert automatiquement des images sous différents angles. L'ordinateur analyse ensuite les images collectées pour déterminer si des retouches sont nécessaires. Il est important de noter que la formation du système est cruciale, car il s'appuie sur l'ordinateur pour réaliser efficacement les étapes d'inspection.
Comment fonctionne l'inspection aux rayons X ?
L'inspection par rayons X fonctionne grâce à trois composants fondamentaux qui constituent le dispositif d'inspection :
Tube à rayons x:Ce composant génère des photons X, essentiels au processus d'inspection.
Plateforme d'opération : La plateforme d'opération permet de déplacer l'échantillon inspecté dans différentes directions et sous différents angles, garantissant ainsi une inspection complète.
Détecteur : Placé à l'opposé de l'échantillon, le détecteur joue un rôle crucial dans la capture et la collecte des photons X. Il les convertit ensuite en une image visuelle destinée à l'analyse.
L'examen d'imagerie par rayons X repose sur l'interaction des photons X avec le matériau cible placé sur la plateforme opératoire. Lorsque les photons X traversent le matériau, ils subissent une absorption différentielle fonction de ses propriétés physiques, telles que sa densité, sa masse atomique et son épaisseur.
Le principe d'absorption différentielle stipule que les objets plus lourds absorbent davantage de rayons X, ce qui produit une image plus nette. À l'inverse, les objets plus légers tendent à être plus transparents aux rayons X. Les caractéristiques propres à chaque objet entraînent une concentration variable de photons X sur la face opposée du matériau cible, formant ainsi l'image finale. Les composants des circuits imprimés étant généralement constitués d'éléments plus lourds, leurs composants internes sont plus faciles à visualiser et à analyser sur une image radiographique. Cette caractéristique permet à l'inspection par rayons X de détecter et d'identifier efficacement les défauts ou irrégularités du circuit imprimé.
Défauts courants détectés par inspection aux rayons X
Les systèmes à rayons X sont capables de détecter de nombreux défauts sur les circuits imprimés, parfois difficiles à identifier par des tests optiques ou électriques seuls. Ceci est dû au fort pouvoir de pénétration des rayons X. Examinons quelques défauts courants détectables par inspection des circuits imprimés par rayons X :
- Problèmes de joints plus anciens : l'inspection aux rayons X peut révéler une mauvaise qualité de soudure, une soudure insuffisante ou excessive et la présence de vides ou de poches d'air dans les joints de soudure.
- Courts-circuits et coupures : l'analyse par rayons X est efficace pour identifier les courts-circuits causés par des ponts de soudure ou des débris conducteurs. Elle permet également de détecter les circuits ouverts résultant de traces brisées ou de soudures manquantes.
- Désalignement des composants : l'inspection par rayons X permet de découvrir un désalignement ou un placement incorrect des composants sur le PCB, garantissant ainsi un positionnement et un alignement précis.
- Délaminage interne : les rayons X peuvent pénétrer les couches d'un PCB et détecter le délaminage interne, qui fait référence à la séparation ou au détachement des couches à l'intérieur de la carte.
- Intégrité des composants : l’inspection aux rayons X peut vérifier l’intégrité des composants en révélant des fissures internes, des vides ou d’autres défauts physiques susceptibles d’avoir un impact sur leurs performances et leur fiabilité.
- Qualité des liaisons par fils : les systèmes à rayons X sont capables d'inspecter les liaisons par fils dans les dispositifs semi-conducteurs, garantissant ainsi leur placement, leur alignement et leur qualité de liaison appropriés.
Avantages des inspections aux rayons X
- Détection améliorée des défauts
L'inspection par rayons X permet de révéler des défauts cachés, souvent invisibles à l'œil nu. Grâce à l'utilisation des rayons X, les fabricants peuvent garantir des normes de qualité plus élevées et minimiser les risques de défaillance des produits.
- Contrôle Non Destructif
L'inspection par rayons X permet aux fabricants d'inspecter minutieusement les circuits imprimés sans compromettre leur fonctionnalité. Elle permet non seulement d'économiser du temps et des ressources, mais garantit également le maintien de l'intégrité structurelle des circuits imprimés tout au long du processus d'inspection.
- Efficacité et précision accrues
Il améliore la rapidité et la précision du processus d'inspection, réduisant ainsi le recours à l'inspection manuelle et le risque d'erreur humaine. L'automatisation du processus d'inspection permet aux fabricants d'atteindre des cadences plus élevées, permettant ainsi d'inspecter un plus grand nombre de circuits imprimés dans des délais plus courts.
- Évaluation des joints de soudure
Les inspections par rayons X permettent une évaluation détaillée des soudures, notamment dans les assemblages complexes ou miniaturisés. L'analyse de la qualité des soudures, notamment la formation des cordons et la présence de vides ou de défauts, permet d'identifier les faiblesses potentielles, de prévenir les défaillances liées aux soudures et de garantir la solidité des connexions.
- Identifier les remplissages de trous d'épingle
Le remplissage insuffisant des trous d'épingle des connecteurs traversants est un problème fréquent sur les circuits imprimés. Les appareils à rayons X offrent une solution pour détecter ces erreurs et fournir une évaluation quantitative du remplissage manquant grâce à des mesures de coordonnées.
Conclusion
L'inspection par rayons X des circuits imprimés est devenue un outil essentiel pour la détection des défauts, offrant une analyse approfondie des structures des circuits imprimés et révélant les défauts cachés. En exploitant la puissance de la technologie des rayons X, les fabricants peuvent améliorer le contrôle qualité, minimiser les erreurs de production et fournir des appareils électroniques répondant aux normes les plus strictes. Adopter l'inspection par rayons X des circuits imprimés est un pas vers l'excellence dans la fabrication électronique. Technologie MOKO met en œuvre une inspection PCB à 100 % et garantit la meilleure qualité en mettant en œuvre diverses méthodes d'inspection, notamment l'inspection par rayons X, test de sonde volante, test fonctionnel, etc. Get contactez-nous maintenant pour démarrer votre projet !
