Płytki drukowane są kluczem do działania elektroniki, dlatego też konieczne jest zapewnienie ich jakości przed oficjalnym oddaniem do użytku. Istnieje wiele metod testowania PCB w celu sprawdzenia jakości PCB, a jednym z potężnych sposobów, który zrewolucjonizował proces kontroli, jest kontrola rentgenowska PCB. Ta nieniszcząca metoda umożliwia producentom identyfikację ukrytych wad i zapewnienie niezawodności i wydajności urządzeń elektronicznych. W tym blogu zagłębimy się w świat kontroli rentgenowskiej PCB, badając jej typy, zasady działania, wady, które może wykryć, i jej zalety.
Czym jest kontrola rentgenowska PCB?
Technologia rentgenowska znalazła szerokie zastosowanie w różnych branżach, w tym w lotnictwie i medycynie, do wykrywania błędów produkcyjnych. W branży PCB inspekcja rentgenowska zyskała ogromną popularność jako niezawodna metoda analizy wewnętrznych struktur płytek drukowanych. Producenci wykorzystują tę technologię, aby ujawniać ukryte wady bez powodowania jakichkolwiek uszkodzeń samej płytki.
Proces ten polega na wykorzystaniu promieniowania rentgenowskiego do penetracji PCB, przechwytując szczegółowe obrazy jej wewnętrznych komponentów. Głównym celem jest identyfikacja defektów, które mogą nie być widoczne za pomocą konwencjonalnych metod kontroli wizualnej.
Rodzaje kontroli rentgenowskiej PCB
Do sprawdzania jakości płytek drukowanych stosuje się dwie metody kontroli rentgenowskiej:
Ręczny system kontroli rentgenowskiej
W tym systemie inspekcyjnym producent ręcznie wprowadza płytkę drukowaną do systemu w celu analizy. System generuje obraz płytki, umożliwiając skoncentrowane badanie określonych obszarów zainteresowania. Obraz ten jest wyświetlany na ekranie, dostarczając cennych informacji o metrologii i cechach ilościowych zdjęcia.
Jedną z kluczowych zalet ręcznego systemu kontroli rentgenowskiej jest jego zdolność do przekształcania pomiarów wymiarowych w informacje ilościowe. Mimo to należy zauważyć, że nie wszystkie ręczne systemy mają możliwości automatycznej analizy. W takich przypadkach operator musi polegać na swojej wiedzy fachowej i umiejętnościach obserwacji, aby ocenić kontrolowaną płytkę. Wymaga to od inspektora skutecznego rozróżniania dobrych i wadliwych połączeń poprzez porównanie obserwowanej płytki z płytkami referencyjnymi.
Zautomatyzowana kontrola rentgenowska
Zautomatyzowane systemy rentgenowskiej inspekcji PCB są szczególnie dobrze przystosowane do produkcji PCB w dużych ilościach. W porównaniu z systemami ręcznymi, zautomatyzowana inspekcja oferuje większą wydajność i spełnia wymagania produkcji na dużą skalę. Systemy te są zaprojektowane tak, aby bezproblemowo obsługiwać płytki drukowane, niezależnie od tego, czy są one odbierane z robotów obsługujących, czy z wkładów.
W zautomatyzowanej inspekcji rentgenowskiej komputer nadzoruje procesy pozyskiwania obrazu i ładowania płyty. Poziom zaawansowania komputera pozwala mu podejmować decyzje o zaliczeniu lub niezaliczeniu testu na podstawie kryteriów jakościowych ustalonych z góry przez system. Ponadto może on przesyłać dane testowe do dalszej analizy statystycznej, dostarczając cennych spostrzeżeń na potrzeby udoskonalenia procesu.
Ze względu na ograniczenia związane z uchwyceniem całej płytki PCB na jednym zdjęciu rentgenowskim, system sterowany komputerowo precyzyjnie pozycjonuje płytkę PCB i automatycznie pozyskuje obrazy z różnych kątów. Następnie komputer analizuje zebrane informacje o obrazie, aby ustalić, czy konieczne są jakiekolwiek przeróbki. Ważne jest, aby pamiętać, że szkolenie systemu jest kluczowe, ponieważ polega on na komputerze, aby skutecznie wykonywać kroki inspekcji.
Jak działa kontrola rentgenowska?
Kontrola rentgenowska odbywa się za pomocą trzech podstawowych elementów, które tworzą urządzenie kontrolne:
Lampa rentgenowska:Ten komponent generuje fotony promieni rentgenowskich, które są niezbędne w procesie kontroli.
Platforma operacyjna: Platforma operacyjna służy do manewrowania próbką podlegającą inspekcji. Umożliwia ona przesuwanie próbki w różnych kierunkach i pod różnymi kątami, zapewniając kompleksową inspekcję.
Detektor: Umieszczony po przeciwnej stronie próbki detektor odgrywa kluczową rolę w wychwytywaniu i zbieraniu fotonów rentgenowskich. Następnie przekształca je w obraz wizualny do analizy.
Badanie obrazowania rentgenowskiego opiera się na interakcji fotonów rentgenowskich z materiałem docelowym umieszczonym na platformie operacyjnej. Gdy fotony rentgenowskie przechodzą przez materiał, ulegają one różnicowej absorpcji w oparciu o właściwości fizyczne materiału, takie jak gęstość, masa atomowa i grubość.
Zasada absorpcji różnicowej mówi, że cięższe obiekty pochłaniają więcej promieni rentgenowskich, co skutkuje powstaniem wyraźniejszego obrazu. Z drugiej strony, lżejsze obiekty są bardziej przezroczyste dla promieni rentgenowskich. Charakterystyczne cechy każdego obiektu powodują, że po przeciwnej stronie materiału docelowego gromadzą się różne ilości fotonów rentgenowskich, co ostatecznie tworzy ostateczny obraz. Biorąc pod uwagę, że komponenty PCB zazwyczaj składają się z cięższych elementów, ich wewnętrzne części są łatwiejsze do wizualizacji i analizy na obrazie rentgenowskim. Ta cecha umożliwia inspekcję rentgenowską w celu skutecznego wykrywania i identyfikowania defektów lub nieprawidłowości w obrębie płytki drukowanej.
Typowe wady wykrywane podczas kontroli rentgenowskiej
Systemy rentgenowskie są w stanie wykryć liczne wady w PCB, które mogą być trudne do zidentyfikowania za pomocą samych testów optycznych lub elektrycznych. Jest to spowodowane wysoką mocą penetracji promieni rentgenowskich. Przyjrzyjmy się niektórym powszechnym usterkom, które można wykryć za pomocą rentgenowskiej inspekcji PCB:
- Starsze problemy ze złączami: Badanie rentgenowskie może ujawnić słabą jakość lutu, niewystarczającą lub nadmierną ilość lutu oraz obecność pustych przestrzeni lub kieszeni powietrznych w złączach lutowanych.
- Shorts and Opens: Analiza rentgenowska jest skuteczna w identyfikowaniu zwarć spowodowanych przez mostki lutownicze lub przewodzące zanieczyszczenia. Może również wykrywać obwody otwarte wynikające z uszkodzonych ścieżek lub brakujących połączeń lutowniczych.
- Niewspółosiowość komponentów: Badanie rentgenowskie pozwala wykryć niewspółosiowość lub nieprawidłowe rozmieszczenie komponentów na płytce PCB, zapewniając precyzyjne pozycjonowanie i wyrównanie.
- Rozwarstwienie wewnętrzne: Promienie rentgenowskie mogą przeniknąć przez warstwy płytki PCB i wykryć rozwarstwienie wewnętrzne, które oznacza rozdzielenie się lub oderwanie warstw w obrębie płytki.
- Integralność komponentów: Badanie rentgenowskie umożliwia sprawdzenie integralności komponentów poprzez ujawnienie wewnętrznych pęknięć, pustych przestrzeni i innych wad fizycznych, które mogą mieć wpływ na ich wydajność i niezawodność.
- Jakość połączeń drutowych: Systemy rentgenowskie umożliwiają kontrolę połączeń drutowych w urządzeniach półprzewodnikowych, zapewniając ich prawidłowe rozmieszczenie, wyrównanie i jakość połączeń.
Korzyści z inspekcji rentgenowskich
- Ulepszone wykrywanie defektów
Badanie rentgenowskie może ujawnić ukryte wady, które mogą nie być widoczne gołym okiem. Wykorzystując promieniowanie rentgenowskie, producenci mogą zapewnić wyższe standardy jakości i zminimalizować ryzyko awarii produktu.
- Badania nieniszczące
Kontrola rentgenowska umożliwia producentom dokładną inspekcję płytek bez uszczerbku dla ich funkcjonalności. Nie tylko oszczędza czas i zasoby, ale także zapewnia, że płytki PCB zachowują integralność strukturalną w całym procesie kontroli.
- Zwiększona wydajność i dokładność
Zwiększa szybkość i precyzję procesu inspekcji, zmniejszając potrzebę ręcznej inspekcji i minimalizując potencjalne błędy ludzkie. Dzięki automatyzacji procesu inspekcji producenci mogą osiągnąć wyższe wskaźniki przepustowości, co pozwala na inspekcję większej liczby płytek PCB w krótszym czasie.
- Ocena połączenia lutowanego
Kontrole rentgenowskie umożliwiają szczegółową ocenę połączeń lutowanych, zwłaszcza w złożonych lub zminiaturyzowanych zespołach. Analizując jakość połączeń lutowanych, w tym formowanie wyokrągleń i obecność pustych przestrzeni lub defektów, można zidentyfikować potencjalne słabości, zapobiegając awariom związanym z lutowaniem i zapewniając solidne połączenia.
- Identyfikuj wypełnienia otworów szpilkowych
Niewystarczające wypełnienie otworów przelotowych dla złączy przelotowych jest częstym problemem spotykanym w płytkach drukowanych. Urządzenia rentgenowskie oferują rozwiązanie do wykrywania takich błędów i zapewniają ilościową ocenę brakującego wypełnienia za pomocą pomiarów współrzędnych.
Podsumowanie
Inspekcja rentgenowska PCB stała się niezbędnym narzędziem do wykrywania defektów, oferując dogłębną analizę struktur PCB i odkrywając ukryte defekty. Wykorzystując moc technologii rentgenowskiej, producenci mogą zwiększyć kontrolę jakości, zminimalizować błędy produkcyjne i dostarczać urządzenia elektroniczne spełniające najwyższe standardy. Przyjęcie inspekcji rentgenowskiej PCB to krok w kierunku osiągnięcia doskonałości w produkcji elektroniki. Technologia MOKO wdraża 100% kontrolę PCB i zapewnia najwyższą jakość poprzez wdrożenie różnych metod kontroli, w tym kontroli rentgenowskiej, test sondy latającej, test funkcjonalny, itp. Gi bądź z nami w kontakcie teraz czas rozpocząć Twój projekt!
