Toepassing van röntgeninspectietechnologie bij SMT chipmontage.

In deze passage bespreken we de principes van röntgeninspectietechnologie. De kern van röntgeninspectietechnologie ligt in het gebruik van de doordringende eigenschappen van röntgenstralen om de interne structuur van objecten zichtbaar te maken. Wanneer röntgenstralen door materialen van verschillende dichtheid gaan, worden ze door deze dichtheidsverschillen in verschillende mate geabsorbeerd, waardoor overeenkomstige interne beelden worden gevormd. Meer specifiek vertonen dichtere metalen materialen, zoals soldeerverbindingen, een sterke absorptie van röntgenstraling, wat resulteert in duidelijke contourbeelden. Daarentegen absorberen materialen met een lagere dichtheid, zoals PCB-substraten of holtes binnen soldeerverbindingen, minder röntgenstraling, wat leidt tot variërende grijswaarden in de beelden. Nadat de inspectieapparatuur deze verschillen nauwkeurig heeft vastgelegd, kan het nauwkeurige beelden samenstellen van de interne structuur van het object, wat intuïtief bewijsmateriaal oplevert voor latere detectie en analyse van defecten. Bij SMT-assemblage bevinden de soldeerballen van verpakkingstypes zoals BGA (ball grid array) en CSP (chip-scale packaging) zich onderaan de pinnen en worden de soldeerverbindingen bedekt door de behuizing van de verpakking, waardoor het moeilijk is voor traditionele optische inspectie (AOI) om de soldeerkwaliteit effectief te controleren. We zullen enkele toepassingen toelichten waarbij röntgenstralen nuttig kunnen zijn bij het inspecteren van de defecten van SMT-producten.

De eerste toepassing is het detecteren van holtes in soldeerverbindingen. Als tijdens het reflow soldeerproces het gas in de soldeerpasta niet volledig kan worden verwijderd, zullen er holtes ontstaan in de soldeerverbindingen. De aanwezigheid van deze holtes verzwakt de structurele sterkte van de soldeerverbindingen, vermindert hun elektrische geleidbaarheid en kan zelfs voortijdige uitval van elektronische componenten veroorzaken. 

De tweede toepassing is het detecteren van brugproblemen. Tijdens het soldeerproces kan een teveel aan soldeer of een onnauwkeurige plaatsing van soldeerzolen brugvorming tussen soldeerverbindingen veroorzaken. Overbrugging

kan de normale elektrische prestaties van het circuit verstoren en fouten zoals kortsluiting veroorzaken. Röntgeninspectie kan duidelijk de soldeerdistributie tussen soldeerverbindingen laten zien.

en nauwkeurig detecteren of er overtollige soldeerbruggen zijn om ervoor te zorgen dat de elektrische prestaties van het circuit voldoen aan de ontwerpvereisten en deze onmiddellijk elimineren

veiligheidsrisico. 

De derde toepassing is detectie van open circuits en koude soldeerverbindingen. In sommige gevallen, als gevolg van onvolledig soldeersel smelten of onjuiste laswerkzaamheden, kunnen er koude soldeerverbindingen of open circuits ontstaan. Deze lasproblemen kunnen de elektrische geleiding van het circuit ernstig beïnvloeden, waardoor elektronische apparaten defect raken. Röntgeninspectie kan gemakkelijk een reeks lasdefecten zoals koude soldeerverbindingen en open circuits identificeren door zorgvuldig de dichtheid en vorm van de soldeerverbindingen te inspecteren, nauwkeurig bewijs leveren voor tijdige reparaties en de prestaties en kwaliteit van elektronische producten waarborgen.

Nu zullen we enkele voordelen van dergelijke inspectietechnologie voor röntgenmachines bespreken. Het eerste voordeel zijn de verliesvrije testkenmerken. Röntgeninspectie is een niet-destructieve testmethode die geen fysieke schade veroorzaakt aan printplaten of gelaste onderdelen. Deze eigenschap maakt het mogelijk om

fabrikanten om de laskwaliteit tijdens het productieproces in realtime te bewaken, mogelijke problemen direct te identificeren en op te lossen, zonder zich zorgen te hoeven maken over een nadelige invloed op de prestaties van het eindproduct. Vergeleken met sommige destructieve testmethoden kan röntgeninspectie de kwaliteit van het product garanderen en tegelijkertijd de testkosten verlagen en de productie-efficiëntie verbeteren.

Het tweede voordeel is beeldvorming met hoge resolutie en hoge betrouwbaarheid. De röntgeninspectietechnologie kan beelden met hoge resolutie maken van kleine details zoals soldeerverbindingen, waardoor een uitgebreide en gedetailleerde inspectie van de laskwaliteit mogelijk is. Zelfs interne defecten die moeilijk te detecteren zijn met traditionele inspectiemethoden kunnen duidelijk worden onthuld met röntgenbeelden, waardoor inspecteurs nauwkeurige en betrouwbare inspectieresultaten krijgen. Deze uiterst betrouwbare inspectiemethode helpt de algehele kwaliteit van producten te verbeteren en het concurrentievermogen op de markt te vergroten.

Het derde voordeel is de mogelijkheid om complexe verpakkingsstructuren te verwerken. Met de ontwikkeling van de elektronica-industrie worden complexe PCB-verpakkingsstructuren met hoge dichtheid, zoals BGA, CSP en PoP, steeds gebruikelijker. De soldeerkwaliteit van deze verpakkingsvormen is kritisch voor de algemene prestaties van de printplaat, maar traditionele inspectiemethoden hebben vaak moeite om deze uitdagingen aan te gaan. Röntgeninspectietechnologie, met zijn krachtige penetratievermogen en precieze beeldvormingseffecten, kan gemakkelijk voldoen aan de inspectievereisten van deze complexe verpakkingsstructuren, onmiddellijk potentiële soldeerdefecten identificeren en herstellen, en de hoogwaardige werking van de printplaat garanderen. 

Het vierde voordeel is de mogelijkheid om batchtesten en geautomatiseerde productie te ondersteunen. Röntgeninspectietechnologie kan niet alleen worden gebruikt voor individuele PCB-inspectie, maar ook voor online inspectie in massaproductieprocessen. In combinatie met geavanceerde automatiseringsapparatuur maakt röntgeninspectie een snelle en efficiënte kwaliteitscontrole in grootschalige productieprocessen mogelijk.

Dit verbetert niet alleen de productie-efficiëntie, maar zorgt er ook voor dat de soldeerkwaliteit van elke printplaat aan strenge normen voldoet, wat een sterke garantie biedt voor de stabiele productie van elektronische producten. 

Nu zullen we enkele van de veel voorkomende problemen en de bijbehorende oplossingen voor deze röntgeninspectiemachines bespreken. Het eerste probleem kan een leeg soldeernaadprobleem zijn. Voids in soldeerverbindingen zijn een van de meest voorkomende defecten in SMT-assemblage, vooral tijdens het BGA-solderen. Te grote holtes kunnen de mechanische sterkte en de elektrische geleiding van soldeerverbindingen verzwakken en de stabiele werking van elektronische componenten beïnvloeden. Röntgeninspectietechnologie kan de grootte, vorm en verdeling van holtes nauwkeurig meten, zodat de hoeveelheid holtes binnen een redelijk bereik blijft. 

Het tweede probleem kan de vervorming of indrukking van soldeerbollen zijn. Tijdens het BGA-solderen kan vervorming of indrukking van soldeerballen de soldeerresultaten ernstig beïnvloeden. Abnormale soldeerbalvormen kunnen leiden tot slecht contact bij soldeerverbindingen, verminderde elektrische geleiding en zelfs fout solderen. X-ray inspectie kan duidelijk abnormale soldeerbalvormen detecteren en vroegtijdig waarschuwen voor problemen met de soldeerkwaliteit. 

Het derde probleem kan een verkeerde uitlijning van het werkstuk zijn. Tijdens het SMT assemblageproces kunnen machinestoringen, operatorfouten of problemen met de materiaalkwaliteit ertoe leiden dat werkstukken verkeerd worden uitgelijnd. Verkeerde uitlijning van werkstukken beïnvloedt de installatienauwkeurigheid en de elektrische prestaties van elektronische componenten, wat weer leidt tot defecte producten. Met röntgeninspectie kan de nauwkeurige positie van werkstukken worden gecontroleerd en kunnen problemen met verkeerde uitlijning direct worden opgespoord en gecorrigeerd. 

Kortom, in de moderne elektronicaproductie worden elektronische componenten en printplaten steeds kleiner en hun functies steeds complexer, wat hogere eisen stelt aan de inspectietechnologie voor SMT chipverwerking. Röntgeninspectietechnologie, met zijn efficiënte, verliesvrije en nauwkeurige inspectievoordelen, is een effectief middel geworden om soldeerdefecten aan te pakken die moeilijk te detecteren zijn met traditionele optische inspectiemethoden. Het garandeert niet alleen de betrouwbaarheid van het solderen van printplaten met hoge dichtheid, maar verbetert ook aanzienlijk het algemene kwaliteitscontroleniveau van het productieproces.