PCB Tecnico - Scegliere l'ispezione automatica a raggi X nell'assemblaggio PCB

In poche parole, la cosiddetta ispezione automatica a raggi X o tecnologia AXI utilizza i raggi X per controllare le caratteristiche dell'oggetto bersaglio. Come applicazione, occupa un posto in molti settori oggi, tra cui ma non limitato a aerospaziale, medicale, assemblaggio PCB, ecc.

I raggi X, come apparecchiature di ispezione tradizionali, hanno molta strada da fare nel testare la qualità dei PCB, soprattutto quando la miniaturizzazione è in aumento, hanno i loro limiti. Inoltre, ci sono giunti di saldatura nascosti in alcuni casi. Tuttavia, i raggi X possono anche penetrare e controllare la qualità dei giunti di saldatura nascosti. Pertanto, sebbene l'ispezione ottica automatica sia adatta solo per difetti relativamente facili da trovare, come circuiti aperti o ponti saldatori, se la luce non può essere ispezionata da sola, è necessaria un'ispezione automatica a raggi X.

Quali sono i motivi per scegliere la tecnologia automatica di ispezione a raggi X nell'assemblaggio PCB

Il vantaggio dei raggi X è che i materiali assorbono i raggi X proporzionalmente al loro peso atomico e dipendono dalla loro densità e spessore. Rispetto agli elementi più leggeri, gli elementi più pesanti assorbono quindi più raggi X. Pertanto, i difetti nascosti, come la mancanza di componenti elettrici, cortocircuiti, ecc., sono facilmente catturati.

Il sistema a raggi X ideale deve avere immagini chiare in modo che le informazioni sull'analisi dei difetti siano chiare e fattibili. Pertanto, è ideale che il sistema di ispezione a raggi X abbia sufficienti funzioni di ingrandimento e di ispezione dell'angolo di inclinazione. Quest'ultimo assicura che le sfere di saldatura non siano solo ispezionate dall'alto.

Le apparecchiature di ispezione a raggi X di solito sono disponibili in due forme: sistemi bidimensionali e tridimensionali. Entrambi possono essere gestiti offline, rendendo così facile il processo di ispezione. Tuttavia, alcuni dispositivi possono essere utilizzati online. La scelta delle apparecchiature offline e online dipende solitamente dalla quantità di ispezione richiesta. Quando è richiesto un gran numero di ispezioni e il livello di ispezione è complicato, di solito vengono utilizzate attrezzature online. Sebbene il sistema bidimensionale possa visualizzare immagini 2D da componenti su entrambi i lati, il sistema tridimensionale può generare immagini trasversali. I sistemi 3D possono anche combinare immagini trasversali attraverso un metodo chiamato tomografia.

Il tipo di risoluzione richiesta richiede anche la selezione di un tubo a raggi X adatto. Di solito ci sono due tipi: aperto e chiuso. L'ingrandimento richiesto determina anche la distanza tra il campione e il tubo a raggi X. La tensione dei raggi X è un altro fattore determinante della sua capacità di penetrazione. Con l'alta tensione, gli oggetti con alta densità e spessore possono essere facilmente ispezionati. Per un singolo pannello, tuttavia, è sufficiente utilizzare bassa tensione. Allo stesso modo, le schede multistrato richiedono alta pressione.

Le apparecchiature di rilevamento precoce sono dotate di un intensificatore di immagine collegato a una telecamera CCD, ma l'intensificatore di immagine ha le seguenti limitazioni:

Campo limitato - L'intervallo limitato a sua volta significa che può essere necessario utilizzare più tecniche per ispezionare l'area. Questo a sua volta aumenta i tempi per ispezioni soddisfacenti. Campo visivo limitato: in un dato punto nel tempo, un'area da 3 a 5 pollici di diametro può essere ispezionata. Fioritura dell'immagine-Poiché la radiazione ionizzante che passa attraverso il bordo del getto non è attenuata, il sanguinamento dell'immagine può verificarsi al bordo dell'immagine. Livello di rumore aumentato: l'intensificatore di immagini produce un'immagine rumorosa. Un'immagine pulita e priva di rumore richiede l'elaborazione digitale dell'immagine, che a sua volta richiede tempo e non mantiene il processo in tempo reale.

Tuttavia, le limitazioni di cui sopra possono essere attenuate nei seguenti modi. Utilizzare apparecchiature di imaging digitale diretto. Non solo fornisce un'area di rilevamento più ampia, ma migliora anche la risoluzione.

Utilizzando l'ispezione a raggi X, è possibile fare quanto segue:

Trovare cortocircuiti Rilevare giunti di saldatura vuoti Determinare lo spostamento dei componenti Controllare i semiconduttori Controllare interruttori, relè, spine e connessioni dei cavi

In breve, i vantaggi della tecnologia automatica di ispezione a raggi X sono i seguenti:

Risultati affidabili e coerenti accorciano i tempi di ispezione e riducono i costi di manodopera. Controllo efficace del processo, perché i difetti possono essere trovati nelle prime fasi del processo di assemblaggio PCB e i difetti nei restanti componenti PCB possono essere prevenuti.

Pertanto, nel complesso, la tecnologia di ispezione a raggi X è senza dubbio un vantaggio per i produttori di PCBA, perché può aiutarli a migliorare significativamente la qualità del prodotto. A causa della necessità di immagini ad alta velocità con risoluzione sub-micron ed altissima definizione, la domanda e la complessità della tecnologia di ispezione a raggi X aumenteranno. La strada da seguire consiste nel ridurre il numero di operatori costosi, eliminando al contempo la possibilità di errori umani (se presenti) durante il processo di ispezione. Questo può essere ottenuto sviluppando alcuni algoritmi di ispezione per risolvere questi problemi complessi.