Автоматический Pентгеновский
Kонтроль (AXI)
В настоящее время печатные платы становятся все меньше по размеру, а компоненты размещаются на них все более плотно. Эта тенденция делает контроль качества еще более сложной задачей, а традиционный визуальный контроль имеет ограниченные возможности по обнаружению скрытых дефектов. Именно здесь на помощь приходит автоматический рентгеновский контроль печатных плат (AXI). Эта технология позволяет обнаруживать паяные соединения, скрытые под корпусом.
Что такое автоматический рентгеновский контроль?
Автоматический рентгеновский контроль, также называемый автоматизированным рентгеновским контролем, является довольно распространенным методом тестирования для обеспечения внутреннего качества и целостности паяных соединений интегральных схем и BGA на печатных платах. В отличие от AOI, который использует видимый свет для сканирования плат, AXI использует рентгеновские лучи в качестве источника сканирования и, таким образом, может сканировать плату, чтобы выявить внутренние паяные соединения, переходные отверстия и выводы компонентов, не повреждая плату.
Как работает автоматический рентгеновский контроль
Чтобы понять, как работает AXI, необходимо сначала узнать о конструкции рентгеновского контрольного аппарата. Каждая система рентгеновского контроля содержит три основных элемента:
- Рентгеновская трубка: используется для производства рентгеновских фотонов, необходимых для получения изображения.
- Платформа: платформа используется для удержания плат, которая может перемещаться в разных направлениях, чтобы осматривать плату под разными углами и с разных расстояний.
- Детектор: детектор расположен напротив трубки и используется для улавливания проходящих рентгеновских фотонов и преобразования их в видимое изображение.
Процесс визуализации работает путем пропускания рентгеновских фотонов через проверяемый объект и их сбора на другой стороне. Поведение фотонов определяется характеристиками материала, такими как плотность, толщина и атомный состав.
Материал с большей атомной массой поглощает больше энергии рентгеновских лучей и, следовательно, будет более заметным на изображении, в то время как легкий материал пропускает больше фотонов и, следовательно, выглядит более прозрачным.
Поскольку все материалы по-разному реагируют на рентгеновские лучи, детектор получает больше или меньше фотонов, образуя контраст, который генерирует изображение. Компоненты, используемые в печатных платах, обычно состоят из более тяжелых элементов и, следовательно, легко видны на рентгеновском изображении.
Типы рентгеновских контрольных аппаратов
Рентгеновские контрольные устройства для печатных плат обычно классифицируются по двум основным категориям: по тому, генерирует ли система 2D- или 3D-изображения, и по тому, работает ли она в автономном или онлайн-режиме.
- 2D-системы
2D-рентгеновская система — это система, которая генерирует двумерное изображение печатной платы и одновременно отображает обе стороны печатной платы. Такой случай можно сравнить с медицинской рентгенографией, которая используется для выявления переломов костей. 2D-системы могут работать как в автономном, так и в онлайн-режиме благодаря простой технике визуализации.
- 3D-системы
Напротив, трехмерная рентгеновская система создает трехмерное изображение печатной платы путем наложения серии двухмерных поперечных сечений. Существует два способа достижения этой техники:
Компьютерная томография (КТ): она идеально подходит для получения трехмерных изображений с высоким разрешением, но может выполняться только в автономном режиме из-за использования сложных алгоритмов.
Ламинография: она объединяет поперечные сечения для реконструкции определенных областей платы и может выполняться как в онлайн-, так и в автономном режиме.
- Онлайн-работа
Онлайн-работа позволяет машине сканировать платы прямо на производственной линии, а информация собирается и анализируется в режиме реального времени. Она подходит для сложных печатных плат большого объема, но повышенная производительность может замедлить скорость обработки, увеличив стоимость одной платы и снизив пропускную способность.
- Офлайн-режим
Офлайн-режим переносит проверку за пределы производственной линии. Эти инструменты быстрее для отбора проб или проверки панелей и часто более экономичны для небольших партий, хотя их рентабельность снижается с ростом объемов производства.
AOI и AXI: понимание различий
Автоматический оптический контроль (AOI) и автоматический рентгеновский контроль (AXI) — это широко используемые методы тестирования печатных плат, но они используют разные источники изображений: AOI использует свет, а AXI — рентгеновские лучи. AOI может обнаруживать только дефекты на поверхности платы, а автоматический рентгеновский контроль печатных плат может обнаруживать внутренние и скрытые проблемы. В таблице ниже приведены типы дефектов, которые может обнаружить каждый из методов:
| Тип дефекта | AXI | AOI |
| Поднятый вывод | ✓ | ✓ |
| Неисправный компонент | × | ✓ |
| Отсутствующий компонент | ✓ | ✓ |
| Неверное значение компонента | × | ✓ |
| Смещённый / неправильно установленный компонент | ✓ | ✓ |
| Обрыв цепи | ✓ | ✓ |
| Перемычки из припоя | ✓ | ✓ |
| Короткое замыкание по припою | ✓ | ✓ |
| Недостаток припоя | ✓ | ✓ |
| Пустоты в припое | ✓ | × |
| Избыток припоя | ✓ | ✓ |
| Качество пайки | ✓ | × |
| Короткие замыкания под BGA | ✓ | ✓ |
| Обрывы соединений под BGA | ✓ | × |
Преимущества и ограничения автоматического рентгеновского контроля
Несмотря на то, что автоматический рентгеновский контроль обладает расширенными возможностями по проверке скрытых дефектов печатных плат, он также сопряжен с некоторыми проблемами. Знание его преимуществ и ограничений помогает производителям определить, как включить AXI в свой процесс контроля.
Преимущества AXI
- Неинвазивность: рентгеновский контроль — это неразрушающий метод, который позволяет проверять платы без повреждения деталей.
- Быстрота: AXI обеспечивает значительно более высокую скорость контроля, чем детальный ручной или визуальный контроль.
- Комплексность: он может анализировать различные проблемы качества за одно сканирование, включая паяные мостики, паяные соединения, заполнение отверстий и пустоты в припое.
- Высокое разрешение: усовершенствованная визуализация обеспечивает четкое и детальное изображение внутренних структур, что позволяет с высокой точностью обнаруживать проблемы на печатных платах.
- Сопоставимость: изображения одной и той же платы могут быть сохранены и сопоставлены с течением времени для выявления изменений или несоответствий.
Ограничения AXI
- Высокая стоимость: системы AXI дорогостоящи в приобретении и обслуживании из-за первоначальных инвестиций в рентгеновские источники, детекторы, экранирование и специализированное программное обеспечение, а также затрат на техническое обслуживание.
- Более длительное время проверки: для проверки каждой платы обычно требуется 1-5 минут, поэтому это не очень подходит для больших объемов производства, если только для проведения проверки не используется несколько машин.
- Более высокие эксплуатационные и безопасности требования: эксплуатация рентгеновского оборудования требует мер радиационной безопасности, ограниченного доступа, обучения сотрудников и соблюдения нормативных стандартов.
Рентгеновский контроль в YONGVE
Рентгеновский контроль — один из важнейших методов тестирования печатных плат, который мы используем для обеспечения надежности продукции. На заводе YONGVE установлены современные рентгеновские контрольные машины с высокой точностью. Наши основные возможности включают:
- Микрофокусные источники высокого разрешения для точного анализа BGA и QFN.
- Системы Inline AXI, которые проверяют каждую плату сразу после пайки.
- Автоматическая отчетность и отслеживаемость в соответствии со стандартами IPC.
Независимо от того, нужен ли вам быстрый прототипинг или крупносерийное производство, процесс AXI YONGVE гарантирует, что каждая плата, покидающая наше предприятие, соответствует самым высоким требованиям надежности.
Свяжитесь с нами
Есть вопросы или запросы? Заполните форму, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.
