Printplaten zijn de sleutel tot de werking van elektronica, daarom, het is absoluut noodzakelijk om hun kwaliteit te waarborgen voordat ze officieel in gebruik worden genomen. Er zijn veel PCB-testmethoden om de kwaliteit van PCB's te controleren, en een krachtige manier die het inspectieproces radicaal heeft veranderd, is PCB-röntgeninspectie. Deze niet-destructieve methode stelt fabrikanten in staat om verborgen defecten te identificeren en de betrouwbaarheid en prestaties van elektronische apparaten te waarborgen. In deze blog, we zullen ons verdiepen in de wereld van PCB-röntgeninspectie, zijn soorten verkennen, werkingsprincipes, de gebreken die het kan detecteren, en de voordelen ervan.
Wat is PCB-röntgeninspectie?
Röntgentechnologie heeft een wijdverbreide toepassing gevonden in verschillende industrieën, inclusief lucht- en ruimtevaart en medische velden, voor het opsporen van fabricagefouten. In de PCB-industrie, Röntgeninspectie is enorm populair geworden als een betrouwbare methode voor het analyseren van de interne structuren van printplaten. Fabrikanten maken gebruik van deze technologie om verborgen gebreken aan het licht te brengen zonder het bord zelf te beschadigen.
Het proces omvat het gebruik van röntgenstraling om de printplaat te penetreren, het vastleggen van gedetailleerde beelden van de interne componenten. Het primaire doel is om defecten te identificeren die mogelijk niet zichtbaar zijn via conventionele visuele inspectiemethoden.
Soorten PCB-röntgeninspectie
Er zijn twee röntgeninspectiemethoden die worden gebruikt om de kwaliteit van printplaten te controleren, zij zijn:
Handmatig röntgeninspectiesysteem
In dit inspectiesysteem, de fabrikant plaatst de printplaat handmatig in het systeem voor analyse. Het systeem genereert een afbeelding van het bord, waardoor een gericht onderzoek van specifieke interessegebieden mogelijk is. Deze afbeelding wordt weergegeven op het scherm, het verstrekken van waardevolle informatie over de metrologie en kwantitatieve kenmerken van de foto.
Een van de belangrijkste voordelen van een handmatig röntgeninspectiesysteem is de mogelijkheid om dimensionale metingen om te zetten in kwantitatieve informatie. Ondanks dat, het is cruciaal op te merken dat niet alle handmatige systemen automatische analysemogelijkheden hebben. In dergelijke gevallen, de operator moet vertrouwen op zijn expertise en observatievaardigheden om het te inspecteren bord te evalueren. Dit vereist dat de inspecteur goed onderscheid maakt tussen goede en foutieve verbindingen door het waargenomen bord te vergelijken met referentieborden.
Geautomatiseerde röntgeninspectie
Geautomatiseerde PCB-röntgeninspectiesystemen zijn bijzonder geschikt voor de productie van grote hoeveelheden PCB's. Vergeleken met handmatige systemen, geautomatiseerde inspectie biedt meer efficiëntie en voldoet aan de eisen van grootschalige productie. Deze systemen zijn ontworpen om printplaten naadloos te verwerken, of ze nu afkomstig zijn van robothandlers of cartridges.
Bij geautomatiseerde röntgeninspectie, een computer houdt toezicht op de processen voor het verkrijgen van afbeeldingen en het laden van kaarten. Het geavanceerde niveau van de computer stelt hem in staat beslissingen te nemen over het wel of niet slagen op basis van kwaliteitscriteria die vooraf door het systeem zijn bepaald. Bovendien, het kan testgegevens verzenden voor verdere statistische analyse, waardevolle inzichten bieden voor procesverbetering.
Vanwege de beperkingen van het vastleggen van de volledige PCB in een enkele röntgenfoto, het computergestuurde systeem positioneert de printplaat nauwkeurig en verzamelt automatisch beelden vanuit verschillende hoeken. Hierop volgend, de computer analyseert de verzamelde beeldinformatie om te bepalen of herbewerking nodig is. Het is belangrijk op te merken dat het trainen van het systeem cruciaal is, omdat het afhankelijk is van de computer om de inspectiestappen effectief uit te voeren.
Hoe röntgeninspectie werkt?
Röntgeninspectie werkt via drie fundamentele componenten waaruit het inspectie-apparaat bestaat:
Röntgenbuis: Dit onderdeel genereert röntgenfotonen, die essentieel zijn voor het inspectieproces.
operatie platform: Het operatieplatform dient voor het manoeuvreren van het te inspecteren monster. Hiermee kan het monster in verschillende richtingen en hoeken worden verplaatst, zorgen voor een uitgebreide inspectie.
Detector: Gepositioneerd aan de andere kant van het monster, de detector speelt een cruciale rol bij het vastleggen en verzamelen van röntgenfotonen. Het zet ze vervolgens om in een visueel beeld voor analyse.
De röntgenbeeldvormingstest is gebaseerd op de interactie van röntgenfotonen met het doelmateriaal dat op het operatieplatform is geplaatst. Terwijl de röntgenfotonen door het materiaal gaan, ze ondergaan differentiële absorptie op basis van de fysieke eigenschappen van het materiaal, zoals dichtheid, atoomgewicht, en dikte.
Het principe van differentiële absorptie stelt dat zwaardere objecten meer röntgenstraling absorberen, resulterend in de ontwikkeling van een duidelijker beeld. Omgekeerd, lichtere objecten zijn meestal transparanter voor röntgenstralen. De onderscheidende kenmerken van elk object resulteren in verschillende hoeveelheden röntgenfotonen die worden verzameld aan de andere kant van het doelmateriaal, vormen uiteindelijk het uiteindelijke beeld. Aangezien PCB-componenten doorgaans uit zwaardere elementen bestaan, hun interne onderdelen zijn gemakkelijker te visualiseren en te analyseren in een röntgenfoto. Deze eigenschap maakt röntgeninspectie mogelijk om defecten of onregelmatigheden in de printplaat effectief te detecteren en te identificeren.
Veelvoorkomende defecten gevonden door middel van röntgeninspectie
Röntgensystemen zijn in staat om talloze defecten in PCB's te detecteren die moeilijk te identificeren zijn met alleen optische of elektrische tests. Dit wordt toegeschreven aan het hoge penetratievermogen van röntgenstralen. Laten we eens kijken naar enkele veelvoorkomende fouten die kunnen worden gedetecteerd door middel van X-ray PCB-inspectie:
- Oudere gewrichtsproblemen: Röntgeninspectie kan een slechte soldeerkwaliteit aan het licht brengen, onvoldoende of overmatig soldeer, en de aanwezigheid van holtes of luchtbellen in soldeerverbindingen.
- Korte broeken en openingen: Röntgenanalyse is effectief bij het identificeren van kortsluitingen veroorzaakt door soldeerbruggen of geleidend vuil. Het kan ook open circuits detecteren die het gevolg zijn van gebroken sporen of ontbrekende soldeerverbindingen.
- Onjuiste uitlijning van componenten: Röntgeninspectie helpt bij het ontdekken van verkeerde uitlijning of onjuiste plaatsing van componenten op de printplaat, zorgen voor nauwkeurige positionering en uitlijning.
- Interne delaminatie: Röntgenstralen kunnen de lagen van een printplaat binnendringen en interne delaminatie detecteren, wat verwijst naar de scheiding of onthechting van lagen binnen het bord.
- Component Integriteit: Röntgeninspectie kan de integriteit van componenten verifiëren door interne scheuren aan het licht te brengen, leegtes, of andere fysieke defecten die hun prestaties en betrouwbaarheid kunnen beïnvloeden.
- Draadbindingskwaliteit: Röntgensystemen zijn in staat om draadverbindingen in halfgeleiderapparaten te inspecteren, zorgen voor de juiste plaatsing, uitlijning, en hechtkwaliteit.
Voordelen van röntgeninspecties
- Verbeterde defectdetectie
Röntgeninspectie kan verborgen gebreken aan het licht brengen die met het blote oog niet zichtbaar zijn. Door gebruik te maken van röntgenstraling, fabrikanten kunnen hogere kwaliteitsnormen garanderen en het risico op productstoringen minimaliseren.
- Niet-destructief onderzoek
Met röntgeninspectie kunnen fabrikanten de printplaten grondig inspecteren zonder afbreuk te doen aan hun functionaliteit. Het bespaart niet alleen tijd en middelen, maar zorgt er ook voor dat de printplaten tijdens het inspectieproces hun structurele integriteit behouden.
- Verhoogde efficiëntie en nauwkeurigheid
Het verbetert de snelheid en precisie van het inspectieproces, waardoor de noodzaak voor handmatige inspectie wordt verminderd en de kans op menselijke fouten wordt geminimaliseerd. Door het inspectieproces te automatiseren, fabrikanten kunnen hogere doorvoersnelheden bereiken, waardoor een groter aantal PCB's binnen een korter tijdsbestek kan worden geïnspecteerd.
- Soldeer gezamenlijke evaluatie
Röntgeninspecties maken een gedetailleerde evaluatie van soldeerverbindingen mogelijk, vooral in complexe of geminiaturiseerde samenstellingen. Door de kwaliteit van de soldeerverbinding te analyseren, inclusief de filetvorming en de aanwezigheid van holtes of defecten, mogelijke zwakke punten kunnen worden geïdentificeerd, het voorkomen van soldeergerelateerde storingen en het zorgen voor robuuste verbindingen.
- Identificeer pin-hole vullingen
Onvoldoende vulling van gaatjes voor doorlopende connectoren is een veelvoorkomend probleem bij printplaten. Röntgenmachines bieden een oplossing om dergelijke fouten te detecteren en een kwantitatieve beoordeling van de ontbrekende vulling te geven met behulp van coördinatenmetingen.
Conclusie
PCB-röntgeninspectie is naar voren gekomen als een essentieel hulpmiddel voor het opsporen van defecten, het aanbieden van een diepgaande analyse van PCB-structuren en het blootleggen van verborgen defecten. Door gebruik te maken van de kracht van röntgentechnologie, fabrikanten kunnen de kwaliteitscontrole verbeteren, minimaliseer productiefouten, en elektronische apparaten leveren die voldoen aan de hoogste normen. Het omarmen van PCB-röntgeninspectie is een stap in de richting van uitmuntendheid in de fabricage van elektronica. MOKO-technologie implementeert 100% PCB-inspectie en zorgt voor de beste kwaliteit door verschillende inspectiemethoden te implementeren, waaronder röntgeninspectie, vliegende sonde-test, functionele test, enzovoort. Gen neem contact met ons op nu om uw project een vliegende start te geven!
