De la plăcile de bază ale telefoanelor mobile la controlerele dronelor, inspecția online cu raze X poate fi folosită în mod util.

În producția electronică modernă, produsele devin din ce în ce mai miniaturizate și integrate, distanța dintre componente fiind măsurată în micrometri - detalii care sunt pur și simplu invizibile cu ochiul liber, cu atât mai puțin detectabile pentru defectele interne. Tocmai în acest context, tehnologia de testare nedistructivă cu raze X a apărut ca "microscopul" industriei, în special sistemul de "inspecție cu raze X online". Acest sistem a transformat întregul proces de control al calității de la "inspecția prin eșantionare" la "inspecția completă" și de la ‘manual‘ la "automatizat", îmbunătățind semnificativ ratele de randament și eficiența producției. În acest pasaj, dorim să discutăm ce fel de soluții pot oferi industriei mașinile de inspecție cu raze X și prevalența acestora în procesul de fabricație a cipurilor pentru telefoane mobile, a dronelor.

În primul rând, am dori să menționăm provocarea reprezentată de defectele ascunse în producția de electronice. Pentru început, trebuie să înțelegem că, odată cu dezvoltarea rapidă a 5G, a inteligenței artificiale și a internetului obiectelor, cerințele de complexitate pentru proiectarea plăcilor de circuite în dispozitivele terminale devin din ce în ce mai stricte. Să luăm drept exemplu placa de bază a unui smartphone: o placă de circuite de mărimea unei palme este înțesată cu sute de cipuri, condensatori, rezistențe și alte componente. Multe dintre aceste componente critice sunt ambalate folosind tehnologii BGA (Ball Grid Array) sau CSP (Chip-Scale Packaging), în care îmbinările de lipire sunt ascunse sub cip. Metodele tradiționale de inspecție vizuală și AOI (Automated Optical Inspection) sunt pur și simplu incapabile să determine calitatea lipirii. În mod similar, pentru dispozitive precum controlerele de drone, modulele de acționare a uneltelor electrice și plăcile de control principale ale camerelor industriale, integrarea circuitelor interne nu este mai puțin complexă decât în electronica de consum. Dacă apar probleme precum goluri de lipire, îmbinări de lipire reci sau scurtcircuite, acestea pot duce cu ușurință la funcționarea instabilă a dispozitivului, întreruperi ale semnalului sau chiar blocări ale sistemului, cu consecințe care nu trebuie subestimate.

În al doilea rând, am dori să menționăm valorile aparatelor de inspecție cu raze X online. Inspecția cu raze X, care este o tehnologie care utilizează raze de înaltă energie pentru a pătrunde în obiecte și a forma imagini, poate "vedea prin" structura internă a componentelor, observând direct starea îmbinărilor sudate, integritatea conexiunilor și defectele materialelor. Spre deosebire de inspecția offline tradițională, sistemele cu raze X online pot fi integrate perfect în liniile de producție pentru a realiza alimentarea automată, scanarea automată, judecata automată și feedback-ul datelor. Există patru domenii care pot maximiza valorile aparatelor de inspecție cu raze X online. Prima valoare este acoperirea completă a scanării: nu se mai bazează pe eșantionarea aleatorie, fiecare placă și fiecare cip putând fi scanate și inspectate; A doua valoare este feedback-ul în timp real: poate identifica instantaneu defectele și emite o alarmă, împiedicând produsele defecte să intre în următorul proces; A treia valoare este trasabilitatea în buclă închisă: furnizează rezultatele testelor care sunt conectate la sistemul MES, facilitând analiza calității și gestionarea trasabilității; Valoarea patru este precizia la nivel de microni: rezultatele arată clar structura bilelor de lipit BGA, a pinilor IC, a bulelor interne etc. Avantajele utilizării unor astfel de aparate de inspecție cu raze X, precum Nectec‘NX-CT160 online, sunt nelimitate. În timpul procesului de inspecție cu raze X, a fost descoperită o prăbușire a bilelor de lipit pe elementul electronic vizat. Prin schimbarea promptă a parametrilor de lipire, a fost evitată casarea ulterioară pe scară largă. În mod similar, după lipirea prin refulare, inspecția cu raze X poate detecta imediat eventualele probleme ascunse, cum ar fi îmbinările prin lipire la rece și formarea de punți pe plăcile de control ale dronelor, îmbunătățind considerabil stabilitatea fabricii. 

În al treilea rând, am dori să menționăm gama largă de scenarii de aplicare pentru astfel de aparate de inspecție cu raze X. Deși inițial a fost utilizată pentru produsele electronice de larg consum, cum ar fi telefoanele mobile și tabletele, inspecția cu raze X online a fost aplicată din ce în ce mai mult în alte domenii în ultimii ani, datorită cererii generalizate de fiabilitate ridicată. Există patru domenii emergente reprezentative. Primul domeniu este sistemul de gestionare a bateriilor de energie nouă: astfel de mașini pot inspecta calitatea îmbinărilor prin lipire și a sudării plăcilor de conectare; Al doilea domeniu este unitatea de control electronic auto: astfel de mașini pot verifica starea de umplere a vias-urilor interne din plăcile multistrat; Al treilea domeniu este cel al echipamentelor electronice medicale: astfel de mașini pot monitoriza calitatea îmbinărilor prin lipire de pe plăcile de control principale pentru glucometre, plăcile de control ale ventilatoarelor etc.; Al patrulea domeniu este cel al modulului de control principal de automatizare industrială: astfel de mașini pot asigura funcționarea stabilă pe termen lung a acestor echipamente, cum ar fi PLC-urile și plăcile de acționare cu frecvență variabilă. Pentru a încheia acest paragraf, odată cu dezvoltarea tehnologiilor avansate de ambalare, cum ar fi microasamblarea, ambalarea eterogenă și ambalarea cipurilor flip, importanța inspecției cu raze X este în continuă creștere, făcând-o o parte indispensabilă a liniilor de producție SMT.

În al patrulea rând, am dori să menționăm tendințele viitoare ale aparatelor de inspecție cu raze X, pentru a le face mai inteligente, mai eficiente și mai integrate în conformitate cu standardele industriale actuale. Sistemele cu raze X de astăzi nu se mai rezumă doar la "a face fotografii". Odată cu introducerea algoritmilor AI, acestea pot identifica automat diverse defecte complexe și pot efectua judecăți inteligente și clasificarea defectelor. În plus, tehnologia de învățare profundă face sistemul mai inteligent odată cu utilizarea și poate chiar să prezică defectele și să facă recomandări de optimizare a proceselor pe baza datelor istorice.

În același timp, sistemul de detecție este integrat treptat cu sistemele de producție, cum ar fi MES și ERP, devenind parte a fabricii inteligente și îmbunătățind continuu nivelul său de digitalizare și inteligență. 

În concluzie, de la plăcile de bază ale smartphone-urilor la controlerele dronelor, de la electronicele de larg consum la sistemele de control industrial, inspecția online cu raze X joacă în mod discret un rol semnificativ. Aceasta nu numai că îmbunătățește standardele de management al calității în producția electronică, dar servește, de asemenea, ca un instrument esențial pentru realizarea vizualizării proceselor și a controlului calității în contextul Industriei 4.0. În viitor, pe măsură ce componentele continuă să evolueze către miniaturizare și design tridimensional, scenariile de aplicare pentru inspecția cu raze X vor deveni din ce în ce mai răspândite. Fie că sunteți inginer de producție, manager de calitate sau profesionist interesat de producția inteligentă, este esențial să recunoașteți valoarea acestei "tehnologii transparente".