في مجال تجميع SMT، أصبحت المكونات الإلكترونية أصغر حجمًا بشكل متزايد وتزداد كثافة اللحام. لم يعد الفحص البصري اليدوي التقليدي أو معدات الفحص البصري التقليدية (AOI) كافياً لتلبية متطلبات مراقبة الجودة عالية الدقة والموثوقية العالية عند مواجهة هياكل وصلات اللحام المعقدة. وفي هذا السياق، مكّنت تقنية الفحص بالأشعة السينية، بطبيعتها غير المدمرة ودقتها العالية وقدرتها على تصوير الهياكل الداخلية، شركة Nectec من إنتاج سلسلة من آلات الفحص بالأشعة السينية عالية الجودة والدقة العالية، والتي أصبحت أدوات أساسية لضمان جودة المنتج وتعزيز عمليات التصنيع. هناك ما مجموعه أربع نقاط رئيسية نود مناقشتها في هذا المقطع.

الأول هو لماذا تحتاج مصانع تجميع SMT إلى الفحص بالأشعة السينية في الوقت الحاضر. السبب وراء هذا السؤال بسيط. في عملية تجميع SMT، يتم استخدام المكونات ذات التغليف الخالي من الرصاص أو شبه الخالي من الرصاص، مثل BGA (مصفوفة الشبكة الكروية) و QFN و LGA على نطاق واسع. تكون وصلات اللحام لهذه المكونات مخفية في الغالب تحت المكونات، مما يجعل من الصعب فحصها بصريًا أو عن طريق الهيئة العربية للتصنيع. تعتبر العيوب مثل الفقاعات ووصلات اللحام الباردة والدوائر القصيرة والدوائر المفتوحة داخل وصلات اللحام من العوامل الحاسمة التي تؤثر على استقرار المنتجات الإلكترونية وموثوقيتها. كما يمكن لتقنية الفحص بالأشعة السينية اختراق مواد التغليف لتصوير وصلات اللحام الداخلية، مما يتيح الكشف عن العيوب المحتملة دون تفكيك المنتج. هذه القدرة على "الرؤية من الداخل" تجعلها مكملًا مهمًا لطرق الفحص التقليدية، وهي مناسبة بشكل خاص لقطاعات التصنيع الإلكترونية المتطورة ذات المتطلبات الصارمة لمراقبة الجودة، مثل إلكترونيات السيارات والإلكترونيات الطبية وأنظمة التحكم الصناعية والمنتجات العسكرية. 

7.2314

ثانيًا، سنقدم وصفًا موجزًا للمبادئ الكامنة وراء آلات الفحص بالأشعة السينية. الفحص بالأشعة السينية هو طريقة اختبار غير مدمرة تستخدم الأشعة السينية لاختراق الأجسام وإنشاء صور في الطرف المستقبِل، مما يتيح تصوير وتحليل الهياكل الداخلية. وأثناء مرور الأشعة السينية عبر الأجسام، تخضع الأشعة السينية لدرجات متفاوتة من التوهين اعتماداً على كثافة المواد وسماكتها، مما يؤدي إلى تباين مختلف في التدرج الرمادي في الصور، وبالتالي الكشف عن الخصائص الهيكلية الداخلية للجسم المختبر. من ناحية أخرى، في مصانع تجميع SMT، تُستخدم معدات الأشعة السينية في المقام الأول لفحص شكل وصلة اللحام وتحديد وجود عيوب مثل الفراغات أو وصلات اللحام الباردة أو التجسير أو اللحام غير الكافي. باستخدام مصادر الأشعة السينية عالية الدقة وأنظمة الحصول على الصور، يمكن للمشغلين تحليل حالة جودة كل وصلة لحام بدقة.

ثالثًا، سنناقش تطبيقات آلات الفحص بالأشعة السينية في الحياة الواقعية. الحالة الأولى: فحص الأجهزة المثبتة في الأسفل مثل BGA وQFN. ويرجع السبب في ذلك إلى أن طرق الفحص التقليدية غير قادرة على الوصول إلى وصلات اللحام الداخلية لهذه الحزم، في حين أن الأشعة السينية يمكنها أن تُظهر بوضوح توزيع وصلات اللحام الكروية وحجمها ونسبة الفقاعات وجودة اللحام الكلية لوصلات اللحام الكروية، مما يجعلها الطريقة المفضلة للكشف عن وصلات اللحام الباردة والتوصيل؛ الحالة الثانية: تحديد فراغات اللحام واللحام غير الكافي. ويرجع السبب في ذلك إلى أن الفقاعات داخل وصلات اللحام يمكن أن تتسبب في عدم الاستقرار الكهربائي وحتى فشل الجهاز. يساعد التصوير بالأشعة السينية المهندسين على تقييم حجم الفراغات وموقعها بصريًا، مما يوفر أساسًا لتحسين العملية؛ الحالة الثالثة: تحليل الإصلاح والفشل. ويرجع السبب في ذلك إلى أنه يمكن استخدام تقنية الأشعة السينية أثناء عمليات إرجاع العملاء أو عمليات فحص الجودة، لتحديد مواقع العيوب بشكل غير مدمر، مما يقلل بشكل فعال من دورة استكشاف الأخطاء وإصلاحها وتجنب الإصلاحات والتفكيك غير الضرورية وتحسين كفاءة الفحص بشكل عام;

7.2315

الحالة الرابعة: فحص المادة الأولى والتحقق من صحة العملية. ويرجع السبب في ذلك إلى أن فحص المنتج الأولي بعد تركيب SMT يعد خطوة مهمة في ضمان اتساق المنتجات المنتجة بكميات كبيرة. ويمكن أن يؤدي الفحص الشامل للمادة الأولى باستخدام تقنية الأشعة السينية إلى تحديد انحرافات العملية وتصحيحها على الفور، وبالتالي منع عيوب الإنتاج الضخم اللاحقة.

رابعًا، سنناقش النتائج القيّمة التي يمكن أن تحققها عملية الفحص بالأشعة السينية لمصانع SMT. النتيجة الأولى هي تحسين معدل إنتاجية المنتج. ويرجع السبب في ذلك إلى أن اكتشاف عيوب اللحام مسبقًا يمكن أن يمنع دخول المنتجات المعيبة إلى العمليات النهائية، وبالتالي تقليل معدلات إعادة العمل ومعدلات الخردة بشكل كبير؛ والنتيجة الثانية هي دعم التصنيع المرن وتحسين العمليات. ويرجع السبب في ذلك إلى أنه يمكن أن يراقب جودة اللحام باستمرار في نقاط العملية الرئيسية ويعيد النتائج إلى خط الإنتاج لضبط المعلمات في الوقت المناسب. ومن ثم، يتم تحقيق التحكم في الحلقة المغلقة وبالتالي تحسين استقرار عملية التصنيع؛ والنتيجة الثالثة هي تلبية متطلبات العملاء للتسليم عالي الجودة. والسبب هو أن العميل الراقي أو الطلبات الدولية عادةً ما يستخدم الأشعة السينية كإجراء لضمان الجودة قبل الشحن لتعزيز احترافية مصنع SMT وموثوقيته بشكل كبير في نظر العملاء؛ النتيجة الرابعة هي المساعدة في الحصول على شهادة طرف ثالث وتدقيق الجودة. ويرجع السبب في ذلك إلى أننا عندما نواجه عمليات تدقيق نظام الجودة ISO أو عمليات تدقيق المصنع من قبل العملاء، غالبًا ما تُستخدم قدرات الفحص بالأشعة السينية كدليل على طرق الفحص المتقدمة، مما يساعد مصانع SMT على إنشاء صورة موحدة واحترافية.

7.2316

وختامًا، مع الاتجاه نحو التصنيع الإلكتروني المتطور والموثوق به بشكل متزايد وموثوق به للغاية، أصبحت معدات الفحص بالأشعة السينية جزءًا مهمًا من صناعة SMT كأداة ضمان جودة عالية الدقة وغير مدمرة. في المستقبل، مع تطور الأتمتة والذكاء، سيتم ربط الفحص بالأشعة السينية أيضًا مع أنظمة التعرف على الصور بالذكاء الاصطناعي وأنظمة نظم إدارة العمليات لتزويد مصانع رقائق SMT بحلول جودة عملية كاملة أكثر ذكاءً وكفاءة.