O que é Inspeção de Raios-X de PCB? Como funciona?

As placas de circuito impresso são a chave para o funcionamento da eletrônica, Portanto, é imperativo garantir sua qualidade antes de colocá-los oficialmente em uso. Existem muitos métodos de teste de PCB para verificar a qualidade dos PCBs, e uma maneira poderosa que revolucionou o processo de inspeção é a Inspeção de Raios-X de PCB. Este método não destrutivo permite que os fabricantes identifiquem defeitos ocultos e garantam a confiabilidade e o desempenho dos dispositivos eletrônicos. Neste blog, vamos mergulhar no mundo da Inspeção de Raios-X de PCB, explorando seus tipos, princípios de trabalho, os defeitos que pode detectar, e seus benefícios.

O que é Inspeção de Raios-X de PCB?

A tecnologia de raios X encontrou ampla aplicação em vários setores, incluindo áreas aeroespacial e médica, para detectar erros de fabricação. Na indústria de PCB, A inspeção por raios X ganhou imensa popularidade como um método confiável para analisar as estruturas internas das placas de circuito impresso.. Os fabricantes aproveitam essa tecnologia para revelar defeitos ocultos sem causar nenhum dano à própria placa.

O processo envolve a utilização de radiação de raios-X para penetrar no PCB, capturando imagens detalhadas de seus componentes internos. O objetivo principal é identificar defeitos que podem não ser visíveis por meio de métodos convencionais de inspeção visual.

Tipos de Inspeção de Raios-X de PCB

Existem dois métodos de inspeção por raio-X usados ​​para verificar a qualidade das placas de circuito impresso, eles são:

Sistema manual de inspeção por raio-x

Neste sistema de inspeção, o fabricante insere manualmente o PCB no sistema para análise. O sistema gera uma imagem da placa, permitindo um exame focado de áreas específicas de interesse. Esta imagem é exibida na tela, fornecendo informações valiosas sobre a metrologia e características quantitativas da foto.

Uma das principais vantagens de um sistema manual de inspeção por raios X é sua capacidade de transformar medições dimensionais em informações quantitativas. Apesar disso, é crucial observar que nem todos os sistemas manuais possuem recursos de análise automática. Em tais casos, o operador deve contar com seus conhecimentos e habilidades de observação para avaliar a placa sob inspeção. Isso requer que o inspetor distinga efetivamente entre conexões boas e defeituosas, comparando a placa observada com as placas de referência.

Inspeção automatizada de raios X

Os sistemas automatizados de inspeção por raios X de PCB são particularmente adequados para a produção de PCB em alto volume. Em comparação com sistemas manuais, a inspeção automatizada oferece maior eficiência e atende às demandas de fabricação em larga escala. Esses sistemas são projetados para lidar perfeitamente com placas de circuito, se eles são recebidos de manipuladores robóticos ou cartuchos.

Na inspeção automatizada de raios-X, um computador supervisiona os processos de aquisição de imagem e carregamento de placa. O nível de sofisticação do computador permite que ele tome decisões de aprovação ou reprovação com base em critérios de qualidade predeterminados pelo sistema. Além disso, ele pode transmitir dados de teste para análises estatísticas adicionais, fornecendo insights valiosos para melhoria de processos.

Devido às limitações de capturar todo o PCB em uma única foto de raio-X, o sistema controlado por computador posiciona precisamente o PCB e adquire automaticamente imagens de diferentes ângulos. Subseqüentemente, o computador analisa as informações da imagem coletadas para determinar se algum retrabalho é necessário. É importante observar que o treinamento do sistema é crucial, pois ele depende do computador para realizar as etapas de inspeção de maneira eficaz.

Como funciona a inspeção por raio-X?

A inspeção por raio-X opera através de três componentes fundamentais que compõem o dispositivo de inspeção:

tubo de raios-x: Este componente gera fótons de raios X, que são essenciais para o processo de inspeção.

Plataforma de operação: A plataforma de operação serve para manobrar a amostra que está sendo inspecionada. Permite que a amostra seja movida em várias direções e ângulos, garantindo uma inspeção abrangente.

Detector: Posicionado no lado oposto da amostra, o detector desempenha um papel crucial na captura e coleta de fótons de raios-X. Em seguida, converte-os em uma imagem visual para análise.

O teste de imagem de raios X depende da interação de fótons de raios X com o material alvo colocado na plataforma de operação. À medida que os fótons de raios-X atravessam o material, eles sofrem absorção diferencial com base nas propriedades físicas do material, como densidade, peso atômico, e espessura.

O princípio da absorção diferencial afirma que objetos mais pesados ​​absorvem mais raios X, resultando no desenvolvimento de uma imagem mais clara. Por outro lado, objetos mais leves tendem a ser mais transparentes aos raios X. Os atributos distintos de cada objeto resultam em quantidades variáveis ​​de fótons de raios-X reunidos no lado oposto do material alvo, finalmente formando a imagem final. Dado que os componentes do PCB geralmente consistem em elementos mais pesados, suas partes internas são mais fáceis de visualizar e analisar em uma imagem de raios-X. Essa característica permite que a inspeção por raio-X detecte e identifique com eficácia defeitos ou irregularidades na placa de circuito impresso.

Defeitos comuns encontrados por meio de inspeção por raio-X

Os sistemas de raios X são capazes de detectar vários defeitos em PCBs que podem ser difíceis de identificar apenas por meio de testes ópticos ou elétricos. Isso é atribuído ao alto poder de penetração dos raios X. Vamos explorar algumas falhas comuns que podem ser detectadas por meio da inspeção de PCB por raio-X:

• Problemas comuns mais antigos: A inspeção por raio-X pode revelar baixa qualidade da solda, solda insuficiente ou excessiva, e a presença de vazios ou bolsas de ar dentro das juntas de solda.
• Shorts e Aberturas: A análise de raios-X é eficaz na identificação de curtos-circuitos causados ​​por pontes de solda ou detritos condutores. Ele também pode detectar circuitos abertos resultantes de traços quebrados ou conexões de solda ausentes.
• Desalinhamento de componentes: A inspeção por raio-X ajuda a descobrir desalinhamento ou posicionamento incorreto de componentes no PCB, garantindo posicionamento e alinhamento precisos.
• Delaminação Interna: Os raios X podem penetrar nas camadas de um PCB e detectar delaminação interna, que se refere à separação ou desprendimento de camadas dentro da placa.
• Integridade do Componente: A inspeção por raio-X pode verificar a integridade dos componentes revelando rachaduras internas, vazios, ou outros defeitos físicos que possam afetar seu desempenho e confiabilidade.
• Qualidade da ligação do fio: Os sistemas de raios X são capazes de inspecionar ligações de fios em dispositivos semicondutores, garantindo a sua colocação adequada, alinhamento, e qualidade de colagem.

Benefícios das Inspeções de Raios-X

1. Detecção Aprimorada de Defeitos

A inspeção por raio-X pode revelar defeitos ocultos que podem não ser visíveis a olho nu. Utilizando a radiação de raios-X, os fabricantes podem garantir padrões de qualidade mais altos e minimizar o risco de falhas do produto.

2. Teste não destrutivo

A inspeção por raio-X permite que os fabricantes inspecionem minuciosamente as placas sem comprometer sua funcionalidade. Isso não apenas economiza tempo e recursos, mas também garante que os PCBs mantenham sua integridade estrutural durante todo o processo de inspeção.

3. Maior eficiência e precisão

Aumenta a velocidade e a precisão do processo de inspeção, reduzindo a necessidade de inspeção manual e minimizando o potencial de erro humano. Ao automatizar o processo de inspeção, os fabricantes podem alcançar taxas de rendimento mais altas, permitindo que um maior número de PCBs seja inspecionado em um período de tempo mais curto.

4. Avaliação da Junta de Solda

As inspeções de raios-X permitem uma avaliação detalhada das juntas de solda, especialmente em montagens complexas ou miniaturizadas. Analisando a qualidade da junta de solda, incluindo a formação de filetes e a presença de vazios ou defeitos, potenciais pontos fracos podem ser identificados, evitando falhas relacionadas à solda e garantindo conexões robustas.

5. Identificar Preenchimentos Pin-hole

Preenchimento de orifício insuficiente para conectores de orifício é um problema frequente encontrado em placas de circuito. As máquinas de raios-X oferecem uma solução para detectar tais erros e fornecem uma avaliação quantitativa do preenchimento ausente usando medições de coordenadas.

Conclusão

A inspeção por raios X de PCB emergiu como uma ferramenta vital para a detecção de defeitos, oferecendo uma análise aprofundada das estruturas de PCB e revelando defeitos ocultos. Aproveitando o poder da tecnologia de raios X, os fabricantes podem melhorar o controle de qualidade, minimizar erros de produção, e fornecer dispositivos eletrônicos que atendam aos mais altos padrões. Abraçar a Inspeção de Raios-X de PCB é um passo para alcançar a excelência na fabricação de eletrônicos. Tecnologia MOKO implementos 100% Inspeção de PCB e garante a melhor qualidade implementando vários métodos de inspeção, incluindo inspeção por raio-X, teste de sonda voadora, teste funcional, etc. Gentre em contato conosco agora para dar o pontapé inicial em seu projeto!