Hoe SMT assemblagefabrieken röntgeninspectieapparatuur gebruiken voor precisie-inspectie.

Op het gebied van SMT assemblage worden elektronische componenten steeds kleiner en neemt de soldeerdichtheid toe. Traditionele handmatige visuele inspectie of conventionele optische inspectieapparatuur (AOI) is niet langer toereikend om te voldoen aan de eisen voor kwaliteitscontrole met hoge precisie en betrouwbaarheid bij complexe soldeerlasstructuren. In deze context heeft de röntgeninspectietechnologie, met zijn niet-destructieve aard, hoge resolutie en vermogen om interne structuren te visualiseren, Nectec in staat gesteld om een reeks hoogwaardige, uiterst nauwkeurige röntgeninspectiemachines te produceren, die essentiële hulpmiddelen zijn geworden om de productkwaliteit te garanderen en de productieprocessen te verbeteren. Er zijn in totaal vier belangrijke punten die we in deze passage willen bespreken.

De eerste vraag is waarom SMT assemblagefabrieken tegenwoordig röntgeninspectie nodig hebben. De reden achter deze vraag is eenvoudig. In het SMT assemblageproces worden op grote schaal componenten gebruikt met een loodvrije of semi-loodvrije verpakking, zoals BGA (Ball Grid Array), QFN en LGA. De soldeerverbindingen van deze componenten zitten meestal verborgen onder de componenten, waardoor ze moeilijk visueel of via AOI te inspecteren zijn. Defecten zoals bellen, koude soldeerverbindingen, kortsluitingen en open circuits binnen de soldeerverbindingen zijn kritieke factoren die de stabiliteit en betrouwbaarheid van elektronische producten beïnvloeden. Röntgeninspectietechnologie kan ook door verpakkingsmaterialen heen dringen om interne soldeerverbindingen in beeld te brengen, waardoor potentiële defecten kunnen worden opgespoord zonder het product te demonteren. Dit vermogen om "binnenin te kijken" maakt het een belangrijke aanvulling op traditionele inspectiemethoden, met name geschikt voor high-end elektronische productiesectoren met strenge eisen voor kwaliteitscontrole, zoals auto-elektronica, medische elektronica, industriële controlesystemen en militaire producten. 

Ten tweede geven we een korte beschrijving van de principes achter röntgeninspectiemachines. Röntgeninspectie is een niet-destructieve testmethode die gebruik maakt van röntgenstralen om objecten te penetreren en beelden te creëren aan de ontvangende kant, waardoor interne structuren gevisualiseerd en geanalyseerd kunnen worden. Wanneer röntgenstralen door objecten gaan, ondergaan ze verschillende verzwakkingsgraden afhankelijk van de materiaaldichtheid en -dikte, wat resulteert in verschillende grijswaardencontrasten in de beelden, waardoor de interne structurele kenmerken van het geteste object zichtbaar worden. Aan de andere kant wordt röntgenapparatuur in SMT-assemblagefabrieken voornamelijk gebruikt om de morfologie van soldeerverbindingen te inspecteren en de aanwezigheid van defecten zoals holtes, koude soldeerverbindingen, brugvorming of onvoldoende soldeer vast te stellen. Met hoge-resolutie röntgenbronnen en beeldacquisitiesystemen kunnen operators de kwaliteitsstatus van elke soldeerverbinding nauwkeurig analyseren.

Ten derde bespreken we de toepassingen van röntgeninspectiemachines in de praktijk. Situatie één: inspectie van apparaten aan de onderkant, zoals BGA en QFN. De reden hiervoor is dat traditionele inspectiemethoden geen toegang hebben tot de interne soldeerverbindingen van dergelijke pakketten, terwijl röntgenstralen duidelijk de verdeling, grootte, bubbelverhouding en algemene soldeerkwaliteit van bolvormige soldeerverbindingen kunnen tonen, waardoor het de voorkeursmethode is voor het detecteren van koude soldeerverbindingen en overbruggingen; Situatie twee: identificatie van soldeervlekken en onvoldoende soldeer. De reden hiervoor is dat luchtbellen in soldeerverbindingen elektrische instabiliteit en zelfs defecten aan het apparaat kunnen veroorzaken. Met röntgenbeeldvorming kunnen technici de grootte en locatie van holtes visueel beoordelen en zo een basis leggen voor procesverbetering. De reden hiervoor is dat tijdens retourzendingen van klanten of kwaliteitsinspectieprocessen röntgentechnologie kan worden gebruikt om defecten niet-destructief te lokaliseren, waardoor de probleemoplossingscyclus effectief wordt verkort, onnodige reparaties en demontage worden vermeden en de algehele inspectie-efficiëntie wordt verbeterd;

Situatie vier: eerste artikelinspectie en procesvalidatie. De reden hiervoor is dat de inspectie van het eerste product na SMT-montage een belangrijke stap is in het waarborgen van de consistentie van in massa geproduceerde producten. Een uitgebreide scan van het eerste artikel met behulp van röntgentechnologie kan afwijkingen in het proces direct opsporen en corrigeren, waardoor latere defecten in de massaproductie worden voorkomen.

Ten vierde bespreken we de waardevolle resultaten die het röntgeninspectieproces kan opleveren voor de SMT-fabrieken. Resultaat één is het verbeteren van de productopbrengst. De reden hiervoor is dat het vooraf detecteren van lasdefecten kan voorkomen dat defecte producten in de downstreamprocessen terechtkomen, waardoor het aantal nabewerkingen en uitval aanzienlijk wordt verminderd. De reden hiervoor is dat het de laskwaliteit continu kan bewaken op belangrijke procespunten en de resultaten kan terugsturen naar de productielijn om de parameters tijdig aan te passen. Hierdoor wordt een gesloten regelkring bereikt, wat de stabiliteit van het productieproces verbetert. Resultaat drie is voldoen aan de eisen van de klant voor levering van hoge kwaliteit. De reden hiervoor is dat high-end klanten of internationale orders gewoonlijk röntgenstralen gebruiken als een kwaliteitsborgingsmaatregel voorafgaand aan verzending om het professionalisme en de betrouwbaarheid van de SMT-fabriek in de ogen van klanten aanzienlijk te verbeteren; Resultaat vier is hulp bij het verkrijgen van certificering door derden en kwaliteitsaudits. De reden hiervoor is dat wanneer we te maken krijgen met ISO kwaliteitssysteem of fabrieksaudits van klanten, röntgeninspectiemogelijkheden vaak worden gebruikt als demonstratie van geavanceerde inspectiemethoden, waardoor SMT-fabrieken een gestandaardiseerd en professioneel imago krijgen.

Concluderend, met de trend naar steeds geavanceerdere en uiterst betrouwbare elektronische productie, is röntgeninspectie-apparatuur een belangrijk onderdeel geworden van de SMT-industrie als een uiterst nauwkeurig, niet-destructief hulpmiddel voor kwaliteitsborging. In de toekomst, met de ontwikkeling van automatisering en intelligentie, zal röntgeninspectie ook worden gekoppeld aan AI-beeldherkenning en MES-systemen om SMT-chipfabrieken te voorzien van slimmere en efficiëntere full-process kwaliteitsoplossingen.