Dalle schede madri dei telefoni cellulari ai controller dei droni, l'ispezione a raggi X online può essere sfruttata al meglio.

Nella moderna produzione elettronica, i prodotti sono sempre più miniaturizzati e integrati, con una distanza tra i componenti misurata in micrometri: dettagli semplicemente invisibili a occhio nudo, per non parlare della possibilità di rilevare i difetti interni. È proprio in questo contesto che la tecnologia dei controlli non distruttivi a raggi X è emersa come il "microscopio" del settore, in particolare il sistema di "ispezione a raggi X online". Questo sistema ha trasformato l'intero processo di controllo della qualità da "ispezione a campione" a "ispezione completa" e da "ispezione a campione" a "ispezione completa". ‘manuale‘ automatizzato", migliorando in modo significativo i tassi di rendimento e l'efficienza della produzione. In questo passaggio, vogliamo discutere il tipo di soluzioni che le macchine di ispezione a raggi X possono fornire all'industria e la loro prevalenza nel processo di produzione dei chip dei cellulari, i droni.

In primo luogo, vorremmo menzionare la sfida dei difetti nascosti nella produzione di elettronica. Per cominciare, dobbiamo capire che con il rapido sviluppo del 5G, dell'intelligenza artificiale e dell'Internet delle cose, i requisiti di complessità per la progettazione dei circuiti stampati nei dispositivi terminali stanno diventando sempre più stringenti. Prendiamo come esempio la scheda madre di uno smartphone: un circuito stampato delle dimensioni di un palmo di mano è densamente imballato con centinaia di chip, condensatori, resistenze e altri componenti. Molti di questi componenti critici sono confezionati con tecnologie BGA (Ball Grid Array) o CSP (Chip-Scale Packaging), dove le giunzioni di saldatura sono nascoste sotto il chip. I tradizionali metodi di ispezione visiva e AOI (Automated Optical Inspection) non sono in grado di determinare la qualità della saldatura. Allo stesso modo, per dispositivi come i controller dei droni, i moduli di azionamento degli utensili elettrici e le schede di controllo principale delle telecamere industriali, l'integrazione dei circuiti interni non è meno complessa che nell'elettronica di consumo. Se si verificano problemi come vuoti di saldatura, giunti di saldatura freddi o cortocircuiti, è facile che il funzionamento del dispositivo sia instabile, che si verifichino interruzioni del segnale o addirittura crash del sistema, con conseguenze da non sottovalutare.

In secondo luogo, vorremmo menzionare i valori delle macchine di ispezione a raggi X online. L'ispezione a raggi X, una tecnologia che utilizza raggi ad alta energia per penetrare negli oggetti e formare immagini, può "vedere attraverso" la struttura interna dei componenti, osservando direttamente le condizioni dei giunti di saldatura, l'integrità delle connessioni e i difetti dei materiali. A differenza delle tradizionali ispezioni offline, i sistemi a raggi X online possono essere perfettamente integrati nelle linee di produzione per ottenere alimentazione automatica, scansione automatica, giudizio automatico e feedback dei dati. Ci sono quattro aree che possono massimizzare i valori delle macchine di ispezione a raggi X online. Il primo valore è la copertura completa della scansione: non ci si affida più al campionamento casuale, ma si può scansionare e ispezionare ogni scheda e ogni chip; il secondo valore è il feedback in tempo reale: è in grado di identificare istantaneamente i difetti e di lanciare un allarme, impedendo ai prodotti difettosi di entrare nel processo successivo; il terzo valore è la tracciabilità a ciclo chiuso: fornisce risultati di test collegati al sistema MES, facilitando l'analisi della qualità e la gestione della tracciabilità; quarto valore è la precisione a livello di micron: i risultati mostrano chiaramente la struttura delle sfere di saldatura BGA, dei pin IC, delle bolle interne, ecc. I vantaggi dell'utilizzo di queste macchine di ispezione a raggi X, come Nectec‘NX-CT160, sono illimitate. Durante il processo di ispezione a raggi X, è stato scoperto un cedimento della sfera di saldatura del chip sull'articolo elettronico in questione. Modificando tempestivamente i parametri di saldatura, si è evitata una rottamazione su larga scala. Allo stesso modo, dopo la saldatura a riflusso, l'ispezione a raggi X può rilevare immediatamente potenziali problemi nascosti, come giunti di saldatura freddi e ponti sulle schede di controllo dei droni, migliorando notevolmente la stabilità della fabbrica. 

In terzo luogo, vorremmo menzionare l'ampia gamma di scenari applicativi per queste macchine di ispezione a raggi X. Sebbene sia stata inizialmente utilizzata per l'elettronica di consumo, come telefoni cellulari e tablet, negli ultimi anni l'ispezione a raggi-X online è stata sempre più applicata ad altri settori, a causa della diffusa richiesta di elevata affidabilità. Ci sono quattro campi emergenti rappresentativi. Il primo è il sistema di gestione delle batterie a nuova energia: tali macchine possono ispezionare la qualità dei giunti di saldatura e la saldatura delle piastre di connessione; il secondo è l'unità di controllo elettronica per autoveicoli: tali macchine possono verificare lo stato di riempimento dei vias interni nelle schede multistrato; il terzo è l'apparecchiatura elettronica medica: tali macchine possono monitorare la qualità dei giunti di saldatura sulle schede di controllo principali per i misuratori di glucosio nel sangue, le schede di controllo dei ventilatori e così via; il quarto è il modulo di controllo principale dell'automazione industriale: tali macchine possono assicurarsi che queste apparecchiature funzionino in modo stabile a lungo termine, come i PLC e le schede di azionamento a frequenza variabile. Per concludere questo paragrafo, con lo sviluppo di tecnologie di imballaggio avanzate come il microassemblaggio, l'imballaggio eterogeneo e l'imballaggio di flip chip, l'importanza dell'ispezione a raggi X è in costante aumento, rendendola una parte indispensabile delle linee di produzione SMT.

In quarto luogo, vorremmo menzionare le tendenze future delle macchine di ispezione a raggi X, al fine di renderle più intelligenti, più efficienti e più integrate secondo gli attuali standard industriali. I sistemi a raggi X di oggi non si limitano più a "scattare foto". Con l'introduzione di algoritmi di intelligenza artificiale, sono in grado di identificare automaticamente vari difetti complessi e di eseguire un giudizio intelligente e una classificazione dei difetti. Inoltre, la tecnologia di deep learning rende il sistema più intelligente con l'uso e può persino prevedere i difetti e fornire raccomandazioni per l'ottimizzazione dei processi sulla base dei dati storici.

Allo stesso tempo, il sistema di rilevamento viene gradualmente integrato con i sistemi di produzione come MES ed ERP, diventando parte della fabbrica intelligente e migliorando continuamente il suo livello di digitalizzazione e intelligenza. 

In conclusione, dalle schede madri degli smartphone ai controller dei droni, dall'elettronica di consumo ai sistemi di controllo industriali, l'ispezione a raggi X online sta svolgendo un ruolo significativo. Non solo migliora gli standard di gestione della qualità nella produzione elettronica, ma è anche uno strumento fondamentale per la visualizzazione dei processi e il controllo della qualità nel contesto dell'Industria 4.0. In futuro, con l'evoluzione dei componenti verso la miniaturizzazione e la tridimensionalità, l'ispezione a raggi X online sta assumendo un ruolo significativo. In futuro, con la continua evoluzione dei componenti verso la miniaturizzazione e la progettazione tridimensionale, gli scenari di applicazione dell'ispezione a raggi X saranno sempre più ampi. Che siate ingegneri di produzione, responsabili della qualità o professionisti interessati allo smart manufacturing, è essenziale riconoscere il valore di questa "tecnologia trasparente".