Che cos'è l'ispezione a raggi X PCB? Come funziona?

I circuiti stampati sono la chiave per il funzionamento dell'elettronica, perciò, è imperativo garantirne la qualità prima di metterli ufficialmente in uso. Esistono molti metodi di test PCB per verificare la qualità dei PCB, e un modo potente che ha rivoluzionato il processo di ispezione è l'ispezione a raggi X PCB. Questo metodo non distruttivo consente ai produttori di identificare i difetti nascosti e garantire l'affidabilità e le prestazioni dei dispositivi elettronici. In questo blog, approfondiremo il mondo dell'ispezione a raggi X PCB, esplorandone le tipologie, principi di funzionamento, i difetti che può rilevare, e i suoi benefici.

Che cos'è l'ispezione a raggi X PCB?

La tecnologia a raggi X ha trovato ampia applicazione in vari settori, compresi i campi aerospaziale e medico, per rilevare errori di fabbricazione. Nel settore dei PCB, L'ispezione a raggi X ha guadagnato un'immensa popolarità come metodo affidabile per analizzare le strutture interne dei circuiti stampati. I produttori sfruttano questa tecnologia per svelare i difetti nascosti senza causare alcun danno alla scheda stessa.

Il processo prevede l'utilizzo di radiazioni a raggi X per penetrare nel PCB, catturare immagini dettagliate dei suoi componenti interni. L'obiettivo principale è identificare i difetti che potrebbero non essere visibili attraverso i metodi di ispezione visiva convenzionali.

Tipi di ispezione a raggi X PCB

Esistono due metodi di ispezione a raggi X utilizzati per verificare la qualità dei circuiti stampati, sono:

Sistema di ispezione manuale a raggi X

In questo sistema di ispezione, il produttore inserisce manualmente il PCB nel sistema per l'analisi. Il sistema genera un'immagine della scheda, consentendo un esame mirato di specifiche aree di interesse. Questa immagine viene visualizzata sullo schermo, fornendo preziose informazioni sulla metrologia e le caratteristiche quantitative della foto.

Uno dei principali vantaggi di un sistema di ispezione a raggi X manuale è la sua capacità di trasformare le misurazioni dimensionali in informazioni quantitative. Nonostante ciò, è fondamentale notare che non tutti i sistemi manuali hanno capacità di analisi automatica. In tali casi, l'operatore deve fare affidamento sulla propria esperienza e capacità di osservazione per valutare la scheda sotto ispezione. Ciò richiede che l'ispettore distingua efficacemente tra connessioni buone e difettose confrontando la scheda osservata con le schede di riferimento.

Ispezione a raggi X automatizzata

I sistemi automatizzati di ispezione a raggi X per PCB sono particolarmente adatti per la produzione di PCB ad alto volume. Rispetto ai sistemi manuali, l'ispezione automatizzata offre una maggiore efficienza e soddisfa le esigenze della produzione su larga scala. Questi sistemi sono progettati per gestire senza problemi circuiti stampati, se vengono ricevuti da manipolatori robotici o cartucce.

Nell'ispezione a raggi X automatizzata, un computer sovrintende ai processi di acquisizione delle immagini e caricamento della scheda. Il livello di sofisticazione del computer gli consente di prendere decisioni positive o negative basate su criteri di qualità predeterminati dal sistema. Inoltre, può trasmettere dati di test per ulteriori analisi statistiche, fornire preziose informazioni per il miglioramento dei processi.

A causa dei limiti di catturare l'intero PCB in una singola foto a raggi X, il sistema computerizzato posiziona con precisione il PCB e acquisisce automaticamente le immagini da diverse angolazioni. Successivamente, il computer analizza le informazioni sull'immagine raccolte per determinare se è necessaria una rielaborazione. È importante notare che l'addestramento del sistema è fondamentale in quanto si basa sul computer per eseguire efficacemente le fasi di ispezione.

Come funziona l'ispezione a raggi X?

L'ispezione a raggi X opera attraverso tre componenti fondamentali che compongono il dispositivo di ispezione:

Tubo a raggi X: Questo componente genera fotoni a raggi X, che sono essenziali per il processo di ispezione.

Piattaforma operativa: La piattaforma operativa ha lo scopo di manovrare il campione da ispezionare. Consente di spostare il campione in varie direzioni e angoli, garantendo un'ispezione completa.

Rivelatore: Posizionato sul lato opposto del campione, il rivelatore svolge un ruolo cruciale nella cattura e raccolta di fotoni di raggi X. Quindi li converte in un'immagine visiva per l'analisi.

Il test di imaging a raggi X si basa sull'interazione dei fotoni a raggi X con il materiale target posizionato sulla piattaforma operativa. Mentre i fotoni a raggi X attraversano il materiale, subiscono un assorbimento differenziale in base alle proprietà fisiche del materiale, come la densità, peso atomico, e spessore.

Il principio dell'assorbimento differenziale afferma che gli oggetti più pesanti assorbono più raggi X, con conseguente sviluppo di un'immagine più chiara. al contrario, gli oggetti più leggeri tendono ad essere più trasparenti ai raggi X. Gli attributi distintivi di ciascun oggetto si traducono in quantità variabili di fotoni di raggi X raccolti sul lato opposto del materiale target, alla fine formando l'immagine finale. Dato che i componenti PCB in genere sono costituiti da elementi più pesanti, le loro parti interne sono più facili da visualizzare e analizzare in un'immagine a raggi X. Questa caratteristica consente all'ispezione a raggi X di rilevare e identificare efficacemente difetti o irregolarità all'interno del circuito stampato.

Difetti comuni trovati attraverso l'ispezione a raggi X

I sistemi a raggi X sono in grado di rilevare numerosi difetti nei PCB che possono essere difficili da identificare attraverso i soli test ottici o elettrici. Ciò è attribuito all'alto potere penetrante dei raggi X. Esploriamo alcuni guasti comuni che possono essere rilevati attraverso l'ispezione PCB a raggi X:

• Problemi congiunti più vecchi: L'ispezione a raggi X può rivelare una scarsa qualità della saldatura, saldatura insufficiente o eccessiva, e la presenza di vuoti o sacche d'aria all'interno dei giunti di saldatura.
• Corti e Aperte: L'analisi a raggi X è efficace nell'identificare i cortocircuiti causati da ponti di saldatura o detriti conduttivi. Può anche rilevare circuiti aperti risultanti da tracce interrotte o connessioni di saldatura mancanti.
• Disallineamento dei componenti: L'ispezione a raggi X aiuta a scoprire il disallineamento o il posizionamento errato dei componenti sul PCB, garantendo un posizionamento e un allineamento precisi.
• Delaminazione interna: I raggi X possono penetrare negli strati di un PCB e rilevare la delaminazione interna, che si riferisce alla separazione o al distacco degli strati all'interno della tavola.
• Integrità dei componenti: L'ispezione a raggi X può verificare l'integrità dei componenti rivelando crepe interne, vuoti, o altri difetti fisici che potrebbero influire sulle loro prestazioni e affidabilità.
• Qualità Wire Bond: I sistemi a raggi X sono in grado di ispezionare i collegamenti dei cavi nei dispositivi a semiconduttore, assicurandone il corretto posizionamento, allineamento, e la qualità dell'incollaggio.

Vantaggi delle ispezioni a raggi X

1. Rilevamento dei difetti migliorato

L'ispezione a raggi X può svelare difetti nascosti che potrebbero non essere visibili ad occhio nudo. Utilizzando la radiazione a raggi X, i produttori possono garantire standard di qualità più elevati e ridurre al minimo il rischio di guasti del prodotto.

2. Controlli non distruttivi

L'ispezione a raggi X consente ai produttori di ispezionare a fondo le schede senza comprometterne la funzionalità. Non solo consente di risparmiare tempo e risorse, ma garantisce anche che i PCB mantengano la loro integrità strutturale durante tutto il processo di ispezione.

3. Maggiore efficienza e precisione

Migliora la velocità e la precisione del processo di ispezione, riducendo la necessità di ispezione manuale e riducendo al minimo il potenziale di errore umano. Automatizzando il processo di ispezione, i produttori possono raggiungere tassi di produttività più elevati, consentendo di ispezionare un numero maggiore di PCB in un lasso di tempo più breve.

4. Valutazione del giunto di saldatura

Le ispezioni a raggi X consentono una valutazione dettagliata dei giunti di saldatura, soprattutto in assiemi complessi o miniaturizzati. Analizzando la qualità del giunto di saldatura, compresa la formazione di filetti e la presenza di vuoti o difetti, possono essere individuati potenziali punti deboli, prevenire guasti legati alla saldatura e garantire connessioni robuste.

5. Identifica i riempimenti Pin-hole

Il riempimento insufficiente dei fori dei pin per i connettori a foro passante è un problema frequente che si riscontra nei circuiti stampati. Le macchine a raggi X offrono una soluzione per rilevare tali errori e fornire una valutazione quantitativa del riempimento mancante utilizzando misurazioni coordinate.

Conclusione

L'ispezione a raggi X dei PCB è emersa come uno strumento fondamentale per il rilevamento dei difetti, offrendo un'analisi approfondita delle strutture PCB e scoprendo difetti nascosti. Sfruttando la potenza della tecnologia a raggi X, i produttori possono migliorare il controllo di qualità, minimizzare gli errori di produzione, e fornire dispositivi elettronici che soddisfano gli standard più elevati. Abbracciare l'ispezione a raggi X PCB è un passo verso il raggiungimento dell'eccellenza nella produzione di componenti elettronici. Tecnologia MOKO implementa 100% Ispezione PCB e garantisce la migliore qualità implementando vari metodi di ispezione, inclusa l'ispezione a raggi X, test con sonda volante, test funzionale, eccetera. Gmettiti in contatto con noi ora per dare il via al tuo progetto!