Рентгенівський огляд для спільного аналізу паяльних припою в складі PCB

Рентгенівський огляд для спільного аналізу паяльних припою в складі PCB: Принципи та додатки

Рентгенівська перевірка стала критичним інструментом для аналізу стиків припою в складі друкованої плати, особливо для виявлення прихованих дефектів, які традиційні оптичні методи не можуть ідентифікувати. Проникаючи через шари матеріалів, рентгенівська технологія забезпечує неруйнівну, зображення внутрішніх конструкцій з високою роздільною здатністю, забезпечуючи надійність у складному виробництві електроніки. У цій статті досліджуються технічні основи рентгенівської перевірки та його різноманітні програми в спільному контролі якості припою.

---

Як працює рентгенівська перевірка: Механізми виявлення візуалізації та дефектів
рентгенівські системи використовують контрольоване випромінювання для зйомки зображень поперечного перерізу ПХБ, що дозволяє детальний аналіз паяних суглобів під компонентами. Ключові принципи включають:

1. Рентгенівські рентгенівські рентгенівські
рентгенівські промені виробляються шляхом прискорення електронів та зіткнення їх цільовим матеріалом, як правило, вольфрамом. Отримане випромінювання проходить через друковану плату, з більш щільними матеріалами, такими як припой, поглинаючи більше рентгенівських променів, ніж легші, такі як пластик або повітря. Це диференціальне поглинання створює контраст у кінцевому зображенні, виділяючи порожнечі, тріщини або недостатню припою.

2. Методи вдосконалення зображень
Для поліпшення видимості дефектів рентгенівські системи використовують передові методи обробки:

• Цифрова рентгенографія (DR): перетворює рентгенівські сигнали безпосередньо в цифрові зображення, пропонуючи перевірку в режимі реального часу з регульованим контрастом та яскравістю.

• Комп'ютерна томографія (КТ): Реконструкція 3D-моделі з декількох 2D-рентгенівських прогнозів, що дозволяє об'ємний аналіз з'єднань паяних. Це особливо корисно для складних пакетів, таких як BGAS або QFNS.

• Алгоритми виявлення краю: Визначте різкі зміни щільності, такі як межа між кулею припою та колодкою, для кількісної оцінки форми суглоба та вирівнювання.

3. Рентгенівська перевірка безпеки та відповідності
вимагає суворого дотримання протоколів радіаційної безпеки, включаючи екранування, замикання та навчання операторів. Сучасні системи містять корпуси, що підлягають свинцю, та автоматичні механізми відключення, щоб мінімізувати ризики експозиції.

---

Застосування рентгенівського огляду в спільному аналізі пайки
рентгенівська технологія розгортається на різних етапах складання друкованої плати, щоб забезпечити цілісність спільної цілісності припая.

1. Приховане виявлення дефектів у пакетах високої щільності
, таких як масиви кульових сітки (BGAS), пакети масштабів чіпів (CSP) та квадроцикл безпрограми (QFN) незрозумілі паячі суглоби під їхніми тілами, що робить традиційні методи огляду неефективними. Рентгенівська перевірка розкриває:

• Порожнеча: Повітряні кишені, захоплені в кулях припою, що може знизити механічну міцність та теплопровідність. Промислові стандарти часто визначають максимальні недійсні відсотки для надійності.

• Мости: Непередбачувані з'єднання припою між сусідніми прокладками, що може спричинити короткі схеми.

• Дефекти в голові (стегна): виникають, коли припой не вдається, що вологий компонент веде належним чином, створюючи слабкий інтерфейс, схильний до відмови при термічному циклічному русі.

2. Перевірка компонентів для отворів
для свинцевих компонентів, рентгенівська перевірка перевіряє:

• Недостатня заливка припою: забезпечує прокладені крізь отвори (PTH) повністю заповнені, запобігаючи відкритим схем.

• Помилкові потенційні клієнти: підтверджує, що потенційні клієнти зосереджені в межах отворів, уникаючи концентрацій стресу, що може призвести до розтріскування.

• Холодні паяльні суглоби: ідентифікує суглоби з поганим змочуванням, часто характеризується шорстким або зернистим виглядом на рентгенівських знімках.

3. Оптимізація процесів та аналіз рентгенівських
даних дає діючі уявлення про вдосконалення процесів складання:

• Коригування профілю Reflow: аналізуючи розподіл порожнеч через декілька друкованих плат, виробники можуть оптимізувати профілі температури, щоб мінімізувати захоплення газу під час пайки.

• Поліпшення дизайну трафарету: Визначення непослідовних моделей осадження припою допомагає вдосконалити отвори трафарету або параметри друку.

• Дослідження сумісності матеріалу: рентгенівська перевірка може виявити розшарування або міжфазні реакції між сплавами припою та оздобленням компонентів, керуючим вибором матеріалів для застосувань з високою надійністю.

---

Переваги перед альтернативними методами перевірки
під час автоматизованого оптичного огляду (AOI) та тестування в контурі (ІКТ) залишаються цінними, рентгенівська перевірка пропонує унікальні переваги:

• Неруйнівний аналіз: На відміну від перехрестя, що вимагає знищення зразків, рентгенівські промені дозволяють досягти 100% огляду без погіршення цілісності продукту.

• Видимість внутрішньої структури: рентгенівські промені проникають у непрозорі матеріали, що дозволяє перевірити поховані вії, внутрішні шари на багатошарових друковниках та компоненти, встановлені з обох боків.

• Кількісні показники: Розширене програмне забезпечення може вимірювати недійсні відсотки, об'єм припою та спільне вирівнювання з високою точністю, підтримуючи ініціативи щодо контролю статистичних процесів (SPC).

---

Висновок
Рентгенівський огляд є незамінним для забезпечення спільної якості припою в сучасній збірці друкованої плати, особливо, оскільки щільність компонентів та складність продовжують зростати. Його здатність виявляти приховані дефекти, оптимізувати процеси та надавати кількісні дані, робить його наріжним каменем інженерії надійності в таких галузях, як автомобільна, аерокосмічна та телекомунікацій. Інтегруючи рентгенівські технології в робочі процеси контролю якості, виробники можуть досягти більш високих врожаїв першого пропуску, зменшити збої поля та підтримувати дотримання суворих галузевих стандартів.