Od płyt głównych telefonów komórkowych po kontrolery dronów, kontrola rentgenowska online może być dobrze wykorzystana.

W nowoczesnej produkcji elektroniki produkty stają się coraz bardziej zminiaturyzowane i zintegrowane, a odstępy między komponentami mierzone są w mikrometrach - szczegółach, które są po prostu niewidoczne gołym okiem, nie mówiąc już o wykryciu wad wewnętrznych. To właśnie w tym kontekście technologia nieniszczących badań rentgenowskich stała się "mikroskopem" branży, a w szczególności system "kontroli rentgenowskiej online". System ten przekształcił cały proces kontroli jakości z "kontroli wyrywkowej" w "pełną kontrolę" i z ‘podręcznik‘ do "zautomatyzowanych", znacznie poprawiając wydajność i efektywność produkcji. W tym fragmencie chcemy omówić, jakie rozwiązania mogą zapewnić urządzenia do kontroli rentgenowskiej dla przemysłu i ich rozpowszechnienie w procesie produkcji chipów do telefonów komórkowych, dronów.

Po pierwsze, chcielibyśmy wspomnieć o wyzwaniu, jakim są ukryte wady w produkcji elektroniki. Na początek musimy zrozumieć, że wraz z szybkim rozwojem 5G, sztucznej inteligencji i Internetu rzeczy, wymagania dotyczące złożoności projektowania płytek drukowanych w urządzeniach końcowych stają się coraz bardziej rygorystyczne. Weźmy jako przykład płytę główną smartfona: płytka drukowana wielkości dłoni jest gęsto upakowana setkami chipów, kondensatorów, rezystorów i innych komponentów. Wiele z tych krytycznych komponentów jest pakowanych przy użyciu technologii BGA (Ball Grid Array) lub CSP (Chip-Scale Packaging), w których połączenia lutowane są ukryte pod chipem. Tradycyjna inspekcja wizualna i metody AOI (automatyczna inspekcja optyczna) po prostu nie są w stanie określić jakości lutowania. Podobnie, w przypadku urządzeń takich jak kontrolery dronów, moduły napędów narzędzi elektrycznych i główne płyty sterujące kamer przemysłowych, integracja obwodów wewnętrznych jest nie mniej złożona niż w elektronice użytkowej. Jeśli wystąpią takie problemy, jak pustki lutownicze, zimne połączenia lutowane lub zwarcia, może to łatwo doprowadzić do niestabilnej pracy urządzenia, przerw w sygnale, a nawet awarii systemu, co może mieć konsekwencje, których nie należy lekceważyć.

Po drugie, chcielibyśmy wspomnieć o zaletach urządzeń do kontroli rentgenowskiej online. Kontrola rentgenowska, która jest technologią wykorzystującą promienie o wysokiej energii do penetracji obiektów i tworzenia obrazów, może "przejrzeć" wewnętrzną strukturę komponentów, bezpośrednio obserwując stan połączeń lutowanych, integralność połączeń i wady materiałowe. W przeciwieństwie do tradycyjnej kontroli offline, systemy rentgenowskie online można płynnie zintegrować z liniami produkcyjnymi w celu uzyskania automatycznego podawania, automatycznego skanowania, automatycznej oceny i informacji zwrotnej o danych. Istnieją cztery obszary, które mogą zmaksymalizować korzyści płynące z zastosowania urządzeń do kontroli rentgenowskiej online. Wartość pierwsza to pełny zakres skanowania: nie polega on już na losowym pobieraniu próbek, każda płytka i każdy chip mogą być skanowane i kontrolowane; wartość druga to informacja zwrotna w czasie rzeczywistym: może ona natychmiast zidentyfikować wady i uruchomić alarm, zapobiegając wprowadzeniu wadliwych produktów do następnego procesu; wartość trzecia to identyfikowalność w pętli zamkniętej: dostarcza wyniki testów, które są połączone z systemem MES, ułatwiając analizę jakości i zarządzanie identyfikowalnością; Wartość czwarta to precyzja na poziomie mikronów: wyniki wyraźnie pokazują strukturę kulek lutowniczych BGA, pinów IC, wewnętrznych pęcherzyków powietrza itp. Korzyści ze stosowania takich urządzeń do kontroli rentgenowskiej, jak Nectec‘NX-CT160 są nieograniczone. Podczas procesu kontroli rentgenowskiej wykryto zapadnięcie się kulki lutowniczej na docelowym elemencie elektronicznym. Dzięki szybkiej zmianie parametrów lutowania udało się uniknąć późniejszego złomowania na dużą skalę. Podobnie, po lutowaniu rozpływowym, kontrola rentgenowska może natychmiast wykryć potencjalne ukryte problemy, takie jak zimne złącza lutownicze i mostki na płytkach kontrolnych dronów, znacznie poprawiając stabilność fabryki. 

Po trzecie, chcielibyśmy wspomnieć o szerokim zakresie scenariuszy zastosowań takich urządzeń do kontroli rentgenowskiej. Chociaż początkowo były one wykorzystywane w elektronice użytkowej, takiej jak telefony komórkowe i tablety, w ostatnich latach kontrola rentgenowska online jest coraz częściej stosowana w innych dziedzinach ze względu na powszechne zapotrzebowanie na wysoką niezawodność. Istnieją cztery reprezentatywne rozwijające się dziedziny. Pole pierwsze to nowy system zarządzania bateriami energetycznymi: takie maszyny mogą sprawdzać jakość połączeń lutowanych i spawania płyt połączeniowych; pole drugie to elektroniczna jednostka sterująca w motoryzacji: takie maszyny mogą weryfikować stan wypełnienia wewnętrznych przelotek w płytkach wielowarstwowych; pole trzecie to medyczny sprzęt elektroniczny: takie maszyny mogą monitorować jakość połączeń lutowanych na głównych płytach sterujących glukometrów, płytach sterujących respiratorów itp.; pole czwarte to główny moduł sterujący automatyki przemysłowej: takie maszyny mogą zapewnić, że te urządzenia działają w długoterminowej stabilnej pracy, takie jak sterowniki PLC i płyty napędowe o zmiennej częstotliwości. Kończąc ten akapit, wraz z rozwojem zaawansowanych technologii pakowania, takich jak mikromontaż, pakowanie heterogeniczne i pakowanie flip chipów, znaczenie kontroli rentgenowskiej stale rośnie, co czyni ją nieodzowną częścią linii produkcyjnych SMT.

Po czwarte, chcielibyśmy wspomnieć o przyszłych trendach w zakresie urządzeń do kontroli rentgenowskiej, aby uczynić je bardziej inteligentnymi, wydajnymi i zintegrowanymi z obecnymi standardami przemysłowymi. Dzisiejsze systemy rentgenowskie to już nie tylko "robienie zdjęć". Dzięki wprowadzeniu algorytmów sztucznej inteligencji mogą one automatycznie identyfikować różne złożone wady oraz dokonywać inteligentnej oceny i klasyfikacji wad. Ponadto technologia głębokiego uczenia sprawia, że system staje się inteligentniejszy w miarę użytkowania, a nawet może przewidywać wady i formułować zalecenia dotyczące optymalizacji procesu w oparciu o dane historyczne.

Jednocześnie system detekcji jest stopniowo integrowany z systemami produkcyjnymi, takimi jak MES i ERP, stając się częścią inteligentnej fabryki i stale podnosząc swój poziom cyfryzacji i inteligencji. 

Podsumowując, od płyt głównych smartfonów po kontrolery dronów, od elektroniki użytkowej po przemysłowe systemy sterowania, kontrola rentgenowska online po cichu odgrywa znaczącą rolę. Nie tylko poprawia standardy zarządzania jakością w produkcji elektronicznej, ale także służy jako krytyczne narzędzie do wizualizacji procesów i kontroli jakości w kontekście Przemysłu 4.0. W przyszłości, gdy podzespoły będą ewoluować w kierunku miniaturyzacji i trójwymiarowego projektowania, scenariusze zastosowań kontroli rentgenowskiej staną się jeszcze bardziej powszechne. Niezależnie od tego, czy jesteś inżynierem produkcji, kierownikiem ds. jakości, czy profesjonalistą zainteresowanym inteligentną produkcją, ważne jest, aby docenić wartość tej "przezroczystej technologii".