تطبيق تقنية الفحص بالأشعة السينية في تركيب رقاقة SMT.

يكمن جوهر تقنية الفحص بالأشعة السينية في الاستفادة من الخصائص المخترقة للأشعة السينية لتصوير البنية الداخلية للأجسام. عندما تمر الأشعة السينية عبر مواد ذات كثافات مختلفة، يتم امتصاصها بدرجات متفاوتة بسبب هذه الاختلافات في الكثافة، وبالتالي تكوين صور داخلية مقابلة. وعلى وجه التحديد، تُظهر المواد المعدنية الأكثر كثافة، مثل وصلات اللحام، امتصاصًا قويًا للأشعة السينية، مما يؤدي إلى تكوين صور كفاف مميزة. وفي المقابل، تمتص المواد ذات الكثافة المنخفضة، مثل ركائز ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو الفراغات داخل وصلات اللحام، أشعة سينية أقل، مما يؤدي إلى ظلال رمادية متفاوتة في الصور. بعد أن تلتقط معدات الفحص هذه الاختلافات بدقة، يمكنها إنشاء صور دقيقة للهيكل الداخلي للجسم، مما يوفر دليلاً بديهيًا للكشف عن العيوب وتحليلها لاحقًا. 

أولاً، نريد مناقشة تطبيق تقنية الفحص بالأشعة السينية في صناعة SMT. في تجميع SMT، توجد كرات اللحام لأنواع التعبئة والتغليف مثل BGA (مصفوفة الشبكة الكروية) وCSP (التغليف على نطاق الرقاقة) في الجزء السفلي من المسامير، ويتم تغطية وصلات اللحام بجسم العبوة، مما يجعل من الصعب على الفحص البصري التقليدي (AOI) التحقق من جودة اللحام بشكل فعال. التطبيق الأول هو فحص فراغات اللحام: أثناء عملية إعادة اللحام بإعادة التدفق، إذا تعذر إزالة الغاز الموجود في معجون اللحام بالكامل، فسيشكل فراغات في وصلات اللحام. ويؤدي وجود هذه الفراغات إلى إضعاف القوة الهيكلية لمفاصل اللحام، ويقلل من توصيلها الكهربائي، وقد يتسبب في فشل المكونات الإلكترونية قبل الأوان؛ التطبيق الثاني هو فحص تجسير اللحام: أثناء عملية اللحام، يمكن أن يتسبب اللحام الزائد أو وضع وسادة اللحام غير الدقيق في حدوث تجسير بين مفاصل اللحام. يمكن أن يؤدي التجسير إلى تعطيل الأداء الكهربائي الطبيعي للدائرة الكهربائية ويسبب أعطالاً مثل الدوائر القصيرة. يمكن للفحص بالأشعة السينية أن يُظهر بوضوح توزيع اللحام بين وصلات اللحام، ويكشف بدقة ما إذا كان هناك تجسير زائد في اللحام أم لا، ويضمن أن الأداء الكهربائي للدائرة يفي بمتطلبات التصميم، ويزيل خطر السلامة هذا على الفور؛ التطبيق الثالث هو الكشف عن الدائرة المفتوحة ومفصل اللحام البارد: في بعض الحالات، بسبب عدم اكتمال ذوبان اللحام أو عمليات اللحام غير السليمة، قد تحدث وصلات لحام باردة أو دوائر مفتوحة. يمكن أن تؤدي مشكلات اللحام هذه إلى إضعاف التوصيل الكهربائي للدوائر الكهربائية بشدة، مما يتسبب في تعطل الأجهزة الإلكترونية. يتيح الفحص بأشعة X-ray الكشف الدقيق عن كثافة وشكل وصلات اللحام، مما يحدد بشكل فعال العيوب مثل وصلات اللحام الباردة والدوائر المفتوحة. وهذا يوفر دليلاً دقيقًا للإصلاح في الوقت المناسب، مما يضمن أداء المنتجات الإلكترونية وجودتها.

ثانيًا، نريد مناقشة بعض المزايا الفريدة لتقنية الفحص بالأشعة السينية. الميزة الأولى هي خصائص الفحص بدون خسائر: الفحص بالأشعة السينية هو طريقة اختبار غير مدمرة لا تسبب أي ضرر مادي لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو الأجزاء الملحومة. وتسمح هذه الميزة للمصنعين بمراقبة جودة اللحامات في الوقت الفعلي أثناء عملية الإنتاج، وتحديد المشكلات المحتملة وحلها على الفور، دون القلق بشأن التأثير السلبي على أداء المنتج النهائي. وبالمقارنة مع بعض طرق الفحص التدميرية، يمكن أن يضمن الفحص بالأشعة السينية جودة المنتج مع تقليل تكاليف الاختبار وتحسين كفاءة الإنتاج؛ والميزة الثانية هي التصوير عالي الوضوح والموثوقية: يمكن أن تنتج تقنية الفحص بالأشعة السينية صورًا عالية الدقة للتفاصيل الصغيرة مثل وصلات اللحام، مما يضمن فحصًا شاملاً ومفصلاً لجودة اللحام. حتى العيوب الداخلية التي يصعب اكتشافها باستخدام طرق الفحص التقليدية يمكن الكشف عنها بوضوح من خلال صور الأشعة السينية، مما يوفر للمفتشين نتائج فحص دقيقة وموثوقة. وتساعد طريقة الفحص الموثوقة للغاية هذه على تحسين الجودة الشاملة للمنتجات وتعزيز القدرة التنافسية في السوق؛ الميزة الثالثة هي القدرة على مواجهة البنية المعقدة للتغليف: مع تطور صناعة الإلكترونيات، أصبحت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات هياكل التغليف المعقدة عالية الكثافة، مثل BGA وCSP وPOP، شائعة بشكل متزايد. تعد جودة لحام هذه الأشكال من التغليف أمرًا بالغ الأهمية لأداء لوحة الدائرة الكهربائية بأكملها، ولكن طرق الفحص التقليدية غالبًا ما تكافح من أجل التعامل معها. يمكن لتقنية الفحص بأشعة X-ray، بفضل قدرات الاختراق القوية وتأثيرات التصوير الدقيقة، أن تلبي بسهولة متطلبات الفحص الخاصة بهياكل التغليف المعقدة هذه، وتحديد عيوب اللحام المحتملة وإصلاحها على الفور لضمان التشغيل عالي الأداء للوحة الدائرة الكهربائية;

الميزة الرابعة هي دعم اختبار الدفعات والإنتاج الآلي: يمكن استخدام تقنية الفحص بالأشعة السينية ليس فقط للفحص الفردي لثنائي الفينيل متعدد الكلور، ولكن أيضًا للفحص عبر الإنترنت في عمليات الإنتاج الضخم. وبالاقتران مع معدات الأتمتة المتقدمة، يتيح الفحص بأشعة X-ray مراقبة الجودة بسرعة وكفاءة في عمليات الإنتاج على نطاق واسع. ولا يؤدي ذلك إلى تحسين كفاءة الإنتاج فحسب، بل يضمن أيضًا أن جودة اللحام لكل ثنائي الفينيل متعدد الكلور تفي بالمعايير الصارمة، مما يوفر ضمانًا قويًا للإنتاج المستقر للمنتجات الإلكترونية. 

ثالثًا، نود مناقشة بعض المشاكل الشائعة التي تواجهنا أثناء إجراء الفحص بالأشعة السينية، بالإضافة إلى الحلول المقابلة لها. المشكلة الأولى هي مشكلة فراغات اللحام: تُعد الفراغات داخل وصلات اللحام أحد أكثر العيوب شيوعًا في تجميع SMT، خاصةً أثناء لحام BGA. يمكن للفراغات الكبيرة بشكل مفرط أن تضعف القوة الميكانيكية والتوصيل الكهربائي لوصلات اللحام، مما يؤثر على التشغيل المستقر للمكونات الإلكترونية. ولحل هذه المشكلة، يمكن لتقنية الفحص بالأشعة السينية قياس حجم الفراغات وشكلها وتوزيعها بدقة، مما يضمن التحكم في معدل الفراغات في حدود معقولة؛ المشكلة الثانية هي مشكلات تشوه كرات اللحام أو انخفاضها: أثناء عملية لحام BGA، يمكن أن يؤثر تشوه كرات اللحام أو انبعاج كرات اللحام بشكل خطير على نتائج اللحام. يمكن أن تؤدي أشكال كرات اللحام غير الطبيعية إلى ضعف التلامس في وصلات اللحام، وانخفاض التوصيل الكهربائي، وحتى اللحام الخاطئ. لحل هذه المشكلة، يمكن للفحص بأشعة X-ray أن يكشف بوضوح عن أشكال كرات اللحام غير الطبيعية ويوفر تحذيرًا مبكرًا من مشكلات جودة اللحام;

المشكلة الثالثة هي مشكلة اختلال محاذاة مكونات البُرادة: أثناء عملية تجميع SMT، قد يحدث اختلال في محاذاة قطع العمل بسبب أعطال الماكينة أو أخطاء المشغل أو مشكلات في جودة المواد. يمكن أن يؤثر اختلال محاذاة الشُّغْلَة على دقة التركيب والأداء الكهربائي للمكونات الإلكترونية، مما يؤدي إلى حدوث أعطال في المنتج. ولحل هذه المشكلة، يمكن للفحص بالأشعة السينية التحقق من الموضع الدقيق لقطع الشُّغْلة، واكتشاف مشكلات المحاذاة الخاطئة وتصحيحها على الفور.

وختامًا، في مجال تصنيع الإلكترونيات الحديثة، أصبحت المكونات الإلكترونية ولوحات الدوائر الإلكترونية أصغر حجمًا وأكثر تعقيدًا بشكل متزايد، مما يزيد من الطلب على تكنولوجيا الفحص لتجميع SMT. وقد أصبحت تقنية الفحص بالأشعة السينية، بمزايا الفحص الفعال وغير المدمر والدقيق، وسيلة فعالة لمعالجة عيوب اللحام التي لا يمكن لطرق الفحص البصري التقليدية معالجتها بشكل كافٍ. فهي لا تضمن موثوقية لحام لوحات الدارات الكهربائية عالية الكثافة فحسب، بل إنها تعزز أيضًا مراقبة الجودة بشكل كبير خلال عملية الإنتاج بأكملها.