Aplicarea tehnologiei de inspecție cu raze X în procesarea montării cipurilor SMT.

În acest pasaj vom discuta despre principiile tehnologiei de inspecție cu raze X. Nucleul tehnologiei de inspecție cu raze X constă în utilizarea proprietăților penetrante ale razelor X pentru a vizualiza structura internă a obiectelor. Atunci când razele X trec prin materiale de densități diferite, acestea sunt absorbite în grade diferite datorită acestor diferențe de densitate, formând astfel imagini interne corespunzătoare. Mai precis, materialele metalice mai dense, cum ar fi îmbinările de lipit, prezintă o absorbție puternică a razelor X, rezultând imagini de contur distincte. În schimb, materialele cu densitate mai mică, cum ar fi substraturile PCB sau golurile din rosturile de lipire, absorb mai puține raze X, ceea ce duce la niveluri diferite ale scării de gri în imagini. După ce echipamentul de inspecție captează cu exactitate aceste diferențe, acesta poate construi imagini precise ale structurii interne a obiectului, oferind dovezi intuitive pentru detectarea și analiza ulterioară a defectelor. În asamblarea SMT, bilele de lipit ale tipurilor de ambalaje precum BGA (ball grid array) și CSP (chip-scale packaging) sunt situate în partea de jos a pinilor, iar îmbinările de lipit sunt acoperite de corpul ambalajului, ceea ce face dificilă verificarea eficientă a calității lipirii de către inspecția optică tradițională (AOI). Vom explica câteva dintre aplicațiile în care aparatele cu raze X pot fi utile în inspectarea defectelor produselor SMT.

Prima aplicație este detectarea golurilor în îmbinările de lipit. În timpul procesului de lipire reflow, dacă gazul din pasta de lipit nu poate fi eliminat complet, acesta va forma goluri în îmbinările de lipit. Prezența acestor goluri slăbește rezistența structurală a rosturilor de lipire, reduce conductivitatea electrică a acestora și poate provoca chiar defectarea prematură a componentelor electronice. 

A doua aplicație este detectarea problemelor de legătură. În timpul procesului de lipire, lipirea excesivă sau plasarea incorectă a plăcuțelor de lipire poate cauza formarea de punți între îmbinările de lipire. Punți

pot perturba funcționarea electrică normală a circuitului și pot cauza defecțiuni precum scurtcircuite. Inspecția cu raze X poate arăta în mod clar distribuția de lipire între îmbinările de lipire

și să detecteze cu exactitate dacă există punți de lipire în exces pentru a se asigura că performanța electrică a circuitului îndeplinește cerințele de proiectare și să elimine prompt acest lucru

pericol pentru siguranță. 

A treia aplicație este detectarea circuitelor deschise și a îmbinărilor de lipire reci. În unele cazuri, din cauza topirii incomplete a lipiturii sau a operațiunilor de sudare necorespunzătoare, pot apărea îmbinări de lipit reci sau circuite deschise. Aceste probleme de sudare pot afecta grav conductivitatea electrică a circuitului, cauzând funcționarea defectuoasă a dispozitivelor electronice. Inspecția cu raze X poate identifica cu ușurință o serie de defecte de sudare, cum ar fi rosturile reci de lipire și circuitele deschise, prin inspectarea atentă a densității și formei rosturilor de lipire, oferind dovezi precise pentru reparații în timp util și asigurând performanța și calitatea produselor electronice.

Acum, vom discuta câteva avantaje ale acestei tehnologii de inspecție a mașinilor cu raze X. Primul avantaj este caracteristicile de testare fără pierderi. Inspecția cu raze X este o metodă de testare nedistructivă care nu provoacă nicio deteriorare fizică a PCB-urilor sau a pieselor sudate. Această caracteristică permite

producătorii să monitorizeze calitatea sudării în timp real în timpul procesului de producție, să identifice și să rezolve prompt problemele potențiale, fără să își facă griji cu privire la afectarea negativă a performanței produsului final. Comparativ cu unele metode de testare distructive, inspecția cu raze X poate asigura calitatea produselor, reducând în același timp costurile de testare și îmbunătățind eficiența producției.

Al doilea avantaj este imagistica de înaltă rezoluție și fiabilitatea ridicată. Tehnologia de inspecție cu raze X poate realiza imagini de înaltă rezoluție ale detaliilor mici, cum ar fi îmbinările de lipire, asigurând o inspecție completă și detaliată a calității sudării. Chiar și defectele interne care sunt dificil de detectat cu ajutorul metodelor tradiționale de inspecție pot fi evidențiate clar prin intermediul imaginilor cu raze X, oferind inspectorilor rezultate de inspecție precise și fiabile. Această metodă de inspecție extrem de fiabilă contribuie la îmbunătățirea calității generale a produselor și la creșterea competitivității pe piață.

Al treilea avantaj este capacitatea de a gestiona structuri complexe de ambalare. Odată cu dezvoltarea industriei electronice, structurile complexe de ambalare PCB de înaltă densitate, cum ar fi BGA, CSP și PoP, devin din ce în ce mai frecvente. Calitatea lipirii acestor forme de ambalare este esențială pentru performanța generală a plăcii de circuite, însă metodele tradiționale de inspecție se luptă adesea să facă față acestor provocări. Tehnologia de inspecție cu raze X, cu capacitatea sa puternică de penetrare și efectele precise ale imaginii, poate îndeplini cu ușurință cerințele de inspecție ale acestor structuri complexe de ambalare, poate identifica și repara prompt potențialele defecte de lipire și poate asigura funcționarea de înaltă performanță a plăcii de circuite. 

Al patrulea avantaj este capacitatea de a susține testarea loturilor și producția automată. Tehnologia de inspecție cu raze X poate fi utilizată nu numai pentru inspecția individuală a PCB, ci și pentru inspecția online în procesele de producție în masă. Combinată cu echipamente avansate de automatizare, inspecția cu raze X permite controlul rapid și eficient al calității în procesele de producție la scară largă.

Acest lucru nu numai că îmbunătățește eficiența producției, dar asigură, de asemenea, că calitatea de lipire a fiecărui PCB îndeplinește standarde stricte, oferind o garanție puternică pentru producția stabilă de produse electronice. 

Acum, vom discuta câteva dintre problemele comune și soluțiile corespunzătoare pentru aceste mașini de inspecție cu raze X. Prima problemă poate fi problema golurilor din rosturile de lipire. Golurile din interiorul rosturilor de lipire sunt unul dintre cele mai frecvente defecte în asamblarea SMT, în special în timpul lipirii BGA. Golurile excesiv de mari pot slăbi rezistența mecanică și conductivitatea electrică a îmbinărilor de lipit, afectând funcționarea stabilă a componentelor electronice. Tehnologia de inspecție cu raze X poate măsura cu precizie dimensiunea, forma și distribuția golurilor, asigurând că rata golurilor este controlată într-un interval rezonabil. 

A doua problemă poate fi deformarea bilelor de lipit sau problemele de depresiune. În timpul lipirii BGA, deformarea sau adâncirea bilelor de lipit poate afecta grav rezultatele lipirii. Formele anormale ale bilelor de lipit pot duce la un contact slab la îmbinările de lipit, conductivitate electrică redusă și chiar lipire falsă. Inspecția cu raze X poate detecta în mod clar formele anormale ale bilelor de lipit și poate avertiza din timp asupra problemelor legate de calitatea lipirii. 

A treia problemă poate fi reprezentată de problemele de nealiniere a pieselor de prelucrat. În timpul procesului de asamblare SMT, defecțiunile mașinilor, erorile operatorului sau problemele legate de calitatea materialelor pot cauza dezalinierea pieselor de lucru. Nealinierea pieselor de lucru afectează precizia instalării și performanța electrică a componentelor electronice, ceea ce, la rândul său, duce la defectarea produsului. Inspecția cu raze X poate verifica poziția exactă a pieselor de prelucrat, poate detecta prompt și poate corecta problemele de dezaliniere. 

În concluzie, în producția modernă de electronice, componentele electronice și plăcile cu circuite devin din ce în ce mai mici, iar funcțiile lor devin din ce în ce mai complexe, ceea ce impune cerințe mai mari tehnologiei de inspecție a procesării cipurilor SMT. Tehnologia de inspecție cu raze X, cu avantajele sale de inspecție eficientă, fără pierderi și precisă, a devenit un mijloc eficient de abordare a defectelor de lipire care sunt dificil de detectat utilizând metodele tradiționale de inspecție optică. Aceasta nu numai că asigură fiabilitatea lipirii plăcilor de circuite de înaltă densitate, dar îmbunătățește, de asemenea, semnificativ nivelul general de control al calității al procesului de producție.