Van moederborden voor mobiele telefoons tot controllers voor drones, online röntgeninspectie kan goed van pas komen.

In de moderne elektronicaproductie worden producten steeds miniaturer en geïntegreerder, waarbij de afstand tussen componenten wordt gemeten in micrometers - details die eenvoudigweg onzichtbaar zijn voor het blote oog, laat staan dat ze detecteerbaar zijn voor interne defecten. Juist in deze context heeft de technologie van niet-destructief röntgenonderzoek zich ontpopt als de "microscoop" van de industrie, met name het "online röntgeninspectiesysteem". Dit systeem heeft het hele kwaliteitscontroleproces veranderd van "steekproefsgewijze inspectie" naar "volledige inspectie" en van ‘handmatig‘ naar "geautomatiseerd", waardoor de opbrengst en productie-efficiëntie aanzienlijk verbeteren. In deze passage willen we bespreken wat voor oplossingen röntgeninspectiemachines kunnen bieden aan de industrie en hoe belangrijk ze zijn in het productieproces van chips voor mobiele telefoons, drones.

Eerst willen we het hebben over de uitdaging van verborgen gebreken bij de productie van elektronica. Om te beginnen moeten we begrijpen dat met de snelle ontwikkeling van 5G, kunstmatige intelligentie en het internet der dingen, de complexiteitseisen voor het ontwerp van printplaten in eindapparaten steeds strenger worden. Neem als voorbeeld het moederbord van een smartphone: een printplaat ter grootte van een handpalm zit dicht opeen met honderden chips, condensatoren, weerstanden en andere componenten. Veel van deze kritieke componenten zijn verpakt met BGA (Ball Grid Array) of CSP (Chip-Scale Packaging) technologieën, waarbij de soldeerverbindingen verborgen zijn onder de chip. Traditionele visuele inspectie en AOI (Automated Optical Inspection) methoden zijn simpelweg niet in staat om de kwaliteit van het soldeerwerk te bepalen. Ook voor apparaten zoals dronecontrollers, modules voor de aandrijving van elektrisch gereedschap en hoofdbesturingsborden voor industriële camera's is de interne circuitintegratie niet minder complex dan in consumentenelektronica. Als er problemen optreden zoals soldeerleemtes, koude soldeerverbindingen of kortsluiting, kan dat gemakkelijk leiden tot een onstabiele werking van het apparaat, signaalonderbrekingen of zelfs systeemcrashes, met niet te onderschatten gevolgen.

Ten tweede willen we de waarde van online röntgeninspectiemachines noemen. Röntgeninspectie, een technologie die gebruik maakt van hoogenergetische stralen om objecten te penetreren en beelden te vormen, kan de interne structuur van componenten "doorzien" en direct de toestand van soldeerverbindingen, verbindingsintegriteit en materiaalfouten observeren. In tegenstelling tot traditionele offline inspectie kunnen online röntgensystemen naadloos worden geïntegreerd in productielijnen voor automatische toevoer, automatisch scannen, automatische beoordeling en terugkoppeling van gegevens. Er zijn vier gebieden die de waarde van online röntgeninspectiemachines kunnen maximaliseren. Waarde één is volledige dekking van de scan: wat het doet is dat het niet meer vertrouwt op willekeurige steekproeven, elke printplaat en elke chip kan worden gescand en geïnspecteerd; Waarde twee is real-time feedback: wat het doet is dat het onmiddellijk defecten kan identificeren en alarm kan slaan, waardoor voorkomen wordt dat defecte producten het volgende proces ingaan; Waarde drie is closed-loop traceerbaarheid: Wat het doet is dat het testresultaten levert die verbonden zijn met het MES-systeem, wat kwaliteitsanalyse en traceerbaarheidsbeheer vergemakkelijkt; Waarde vier is precisie op microniveau: Wat het doet is dat de resultaten duidelijk de structuur van BGA-soldeerballetjes, IC-pennen, interne luchtbellen, enz. tonen. De voordelen van het gebruik van dergelijke röntgeninspectietoestellen, zoals Nectec‘NX-CT160 online röntgeninspectiemachine, zijn onbeperkt. Tijdens het röntgeninspectieproces werd een ineenstorting van een soldeerbal ontdekt op het elektronische item in kwestie. Door onmiddellijk de soldeerparameters te veranderen, werd grootschalige sloop voorkomen. Op dezelfde manier kan röntgeninspectie na het reflow solderen onmiddellijk potentiële verborgen problemen opsporen, zoals koude soldeerverbindingen en overbruggingen op drone-regelpanelen, waardoor de stabiliteit van de fabriek aanzienlijk wordt verbeterd. 

Ten derde willen we het brede scala aan toepassingsscenario's voor dergelijke röntgeninspectiemachines noemen. Hoewel in eerste instantie gebruikt voor consumentenelektronica zoals mobiele telefoons en tablets, wordt online röntgeninspectie de laatste jaren steeds vaker toegepast op andere gebieden vanwege de wijdverbreide vraag naar hoge betrouwbaarheid. Er zijn vier representatieve opkomende gebieden. Het eerste gebied is het beheersysteem voor nieuwe energiebatterijen: dergelijke machines kunnen de kwaliteit van soldeerverbindingen en het lassen van verbindingsplaten inspecteren; het tweede gebied is elektronische besturingseenheid voor auto's: dergelijke machines kunnen de vulstatus van interne vias in multilayer boards controleren; het derde gebied is medische elektronische apparatuur: dergelijke machines kunnen de kwaliteit van soldeerverbindingen op hoofdbesturingsborden voor bloedglucosemeters, ventilatorbesturingsborden, enzovoort controleren; het vierde gebied is industriële automatiseringshoofdbesturingsmodule: dergelijke machines kunnen ervoor zorgen dat deze apparatuur op lange termijn stabiel werkt, zoals PLC's en borden met variabele frequentieaandrijving. Om deze paragraaf af te sluiten: met de ontwikkeling van geavanceerde verpakkingstechnologieën, zoals micro-assemblage, heterogene verpakking en flipchipverpakking, neemt het belang van röntgeninspectie voortdurend toe, waardoor het een onmisbaar onderdeel wordt van SMT-productielijnen.

Ten vierde willen we de toekomstige trends van röntgeninspectiemachines noemen, om ze slimmer, efficiënter en meer geïntegreerd te maken volgens de huidige industriële normen. De huidige röntgensystemen zijn niet langer alleen maar "foto's maken". Met de introductie van AI-algoritmen kunnen ze automatisch verschillende complexe defecten identificeren en intelligent oordelen en defecten classificeren. Bovendien maakt deep learning technologie het systeem slimmer naarmate het gebruikt wordt en kan het zelfs defecten voorspellen en aanbevelingen doen voor procesoptimalisatie op basis van historische gegevens.

Tegelijkertijd wordt het detectiesysteem geleidelijk geïntegreerd met productiesystemen zoals MES en ERP, waardoor het deel gaat uitmaken van de slimme fabriek en het digitaliserings- en intelligentieniveau voortdurend wordt verbeterd. 

Kortom, van smartphone moederborden tot drone controllers, van consumentenelektronica tot industriële besturingssystemen, online röntgeninspectie speelt stilletjes een belangrijke rol. Het verbetert niet alleen de normen voor kwaliteitsbeheer in de elektronische productie, maar dient ook als een cruciaal hulpmiddel voor procesvisualisatie en kwaliteitscontrole in het kader van Industrie 4.0. In de toekomst, als componenten zich blijven ontwikkelen in de richting van miniaturisatie en driedimensionaal ontwerp, zullen de toepassingsscenario's voor röntgeninspectie alleen maar breder worden. Of u nu een productie-ingenieur, kwaliteitsmanager of professional bent die geïnteresseerd is in slimme productie, het is essentieel om de waarde van deze "transparante technologie" te erkennen.