Mengapa Teknologi Pemeriksaan Sinar-X Sangat Penting dalam Pemasangan PCB?

Teknologi pemeriksaan sinar-X, yang biasanya dirujuk sebagaiPemeriksaan sinar-X automatik (AXI)ialah satu teknologi yang digunakan untuk memeriksa ciri-ciri tersembunyi objek atau produk sasaran dengan menggunakan sinar-X sebagai sumbernya. Pada masa kini, pemeriksaan sinar-X digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi seperti perubatan, kawalan industri dan aeroangkasa. Bagi pemeriksaan PCB, sinar-X digunakan secara besar-besaran dalam proses pemasangan PCB untuk menguji kualiti PCB, yang merupakan salah satu langkah paling penting bagi pengeluar PCB yang mementingkan kualiti.

Tiada apa yang boleh dicintai secara membuta tuli. Jadi petikan ini akan memberitahu anda mengapa teknologi pemeriksaan sinar-X begitu penting dalamPerakitan PCB.

Pembangunan Teknologi Mendorong Sinar-X ke Hadapan

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pakej susunan kawasan termasuk BGA dan QFN, cip songsang dan CSP digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang seperti kawalan industri, komunikasi, industri ketenteraan, aeroangkasa dan lain-lain, menyebabkan sambungan pateri tersembunyi di bawah pakej. Fakta ini menjadikan peranti pemeriksaan tradisional mustahil untuk memainkan peranannya dengan sempurna dalam pemeriksaan PCB. Selain itu, sejak kemunculanteknologi pemasangan permukaan (SMT)yang menjadikan kedua-dua pakej dan plumbum menjadi lebih kecil, kaedah pemeriksaan tradisional termasuk pengimejan optik, ultrasonik dan terma adalah tidak mencukupi kerana PCB mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi dengan sambungan paterinya tersembunyi serta lubang yang tertanam atau buta. Selain itu, dengan peningkatan peminimuman dari segi pakej komponen semikonduktor, ketika mempertimbangkan sistem pemeriksaan sinar-X, trend peminimuman komponen masa kini dan masa hadapan tidak boleh diabaikan.Berbanding dengan kaedah pemeriksaan lain, sinar-X berupaya menembusi ke dalam pembungkusan dalaman dan memeriksa kualiti sambungan pateri. Itulah sebabnya ia dipilih.

Prinsip Pemeriksaan Sinar-X

Sinar-X mempunyai kelebihan unik iaitu bahan menyerap sinar-X secara berkadar dengan berat atomnya dan semua bahan menyerap sinaran sinar-X secara berbeza bergantung pada ketumpatan, nombor atom dan ketebalannya. Secara umum, bahan yang diperbuat daripada unsur yang lebih berat menyerap lebih banyak sinar-X dan mudah digambarkan, manakala bahan yang diperbuat daripada unsur yang lebih ringan adalah lebih telus terhadap sinar-X. Oleh itu, imej pemeriksaan sinar-X biasa ditunjukkan seperti dalam Rajah 1.

Daripada rajah ini, imej hitam pekat merujuk kepada bahan yang diperbuat daripada unsur berat manakala imej lutsinar atau agak putih merujuk kepada bahan yang diperbuat daripada unsur ringan. Oleh itu, pemeriksaan sinar-X sangat baik untuk memeriksa kecacatan tersembunyi termasuk litar terbuka, litar pintas, salah jajaran, komponen elektrik yang hilang dan sebagainya.

Semua peranti pemeriksaan sinar-X terdiri daripada tiga elemen berikut:
a. Tiub sinar-X. Ia mampu menjana sinar-X.
b. Satu pelantar operasi sampel. Ia berupaya bergerak bersama sampel bagi membolehkan sampel diperiksa dari sudut yang berbeza dan pembesaran dilaraskan. Pemeriksaan pada sudut serong juga boleh dilakukan.
c. Pengesan. Ia mampu menangkap sinar-X yang melalui sampel dan menukarkannya kepada imej yang boleh difahami oleh pengguna.

Prinsip pemeriksaan bagi semua peranti pemeriksaan sinar-X ialah mikroskop unjuran sinar-X. Proses ini bermula dengan penjanaan sinar-X oleh tiub pemancar sinar-X yang melalui PCB yang diperiksa. Oleh kerana bahan yang berbeza mempunyai penyerapan sinar-X yang berbeza berdasarkan perbezaan dari segi bahan dan nombor atom, unjuran dihasilkan pada pengesan dan lebih tinggi ketumpatannya, lebih gelap bayangnya. Bayang itu akan menjadi jauh lebih hampir kepada tiub sinar-X dan begitu juga sebaliknya.

Oleh itu, sistem pemeriksaan sinar-X yang ideal mesti mempunyai imej sinar-X yang jelas untuk menyediakan maklumat dalam proses analisis kecacatan. Untuk tujuan ini, sistem pemeriksaan sinar-X mesti mempunyai pembesaran yang mencukupi bagi memenuhi keperluan semasa dan masa hadapan. Selain itu, untuk analisis BGA dan CSP, fungsi pemeriksaan pada sudut serong mesti disediakan. Tanpanya, bebola pateri hanya boleh diperiksa dari bahagian atas sahaja, menyebabkan maklumat yang lebih terperinci untuk analisis mengenai saiz dan ketebalan bebola pateri akan hilang.

Pengelasan Peranti Pemeriksaan Sinar-X

Sistem pemeriksaan sinar-X untuk BGA dan CSP terbahagi terutamanya kepada dua kategori: sistem 2D (dua dimensi) dan sistem 3D (tiga dimensi). Semua peranti boleh dikendalikan di luar talian dan berupaya melakukan pemeriksaan panel serta pemeriksaan persampelan. Peranti luar talian memudahkan pemeriksaan PCB pada mana-mana peringkat dalam barisan pemasangan dan memudahkan ia dikembalikan semula ke barisan pemasangan. Sesetengah peranti sinar-X digunakan dalam talian, oleh itu kebanyakan peranti ini diletakkan selepas ketuhar refluks. Sama ada menggunakan peranti dalam talian atau luar talian bergantung pada aplikasi dan jumlah pemeriksaan. Secara umumnya, peranti dalam talian sesuai untuk aplikasi dengan kuantiti yang besar, kerumitan yang tinggi dan sedikit perubahan jenis, berdasarkan kos tambahan dan faktor keselamatan. Walau bagaimanapun, sistem pemeriksaan sinar-X dalam talian pada asasnya merupakan bahagian paling perlahan dalam barisan pemasangan, menyebabkan kapasiti barisan pembuatan menjadi rendah. Jadi walaupun dalam aplikasi dengan kapasiti tinggi, peranti luar talian boleh digunakan untuk melakukan pemeriksaan panel dengan mengambil kira faktor kos.

Sistem sinar-X 2D berupaya memaparkan secara serentak imej 2D bagi semua komponen dari kedua-dua belah PCB sama seperti aplikasi perubatan yang digunakan untuk memeriksa keadaan keretakan tulang. Sistem sinar-X 3D berupaya menjana imej keratan rentas dengan membina semula satu siri imej 2D sama seperti aplikasi perubatan CT. Selain pemeriksaan keratan rentas, sistem 3D mempunyai satu lagi kaedah iaitu Laminografi. Proses pemeriksaan dijalankan dengan menggabungkan imej sesuatu keratan rentas dan menyingkirkan imej daripada keratan rentas lain untuk membina semula imej keratan rentas tertentu. Sistem 2D boleh dikendalikan secara dalam talian atau luar talian. Sinar-X laminografi juga demikian. Walau bagaimanapun, kaedah dalam talian biasanya mengambil lebih banyak masa. Sistem pemeriksaan sinar-X dengan fungsi CT dilaksanakan secara luar talian kerana banyak imej 2D dan algoritma yang rumit diperlukan sehingga beberapa minit perlu diambil. Oleh itu, sistem pemeriksaan sinar-X jenis CT hanya digunakan dalam aplikasi analisis penyelidikan profesional yang kurang penting. Sistem 2D dan 3D yang lain mesti diarahkan dengan keutamaan masa yang paling singkat dan imej yang terbaik bagi mengurangkan kos pemeriksaan.

Tiub sinar-X ialah Jantung Peranti Pemeriksaan Sinar-X

Bagi semua jenis peranti pemeriksaan sinar-X, tiub sinar-X ialah bahagian yang paling penting. Pada masa kini, tiub sinar-X boleh dikelaskan kepada dua kategori: tiub terbuka dan tiub tertutup. Perbandingan ciri antara kedua-dua jenis tiub ditunjukkan dalam Jadual 1.

Apabila memilih jenis tiub sinar-X, beberapa elemen mesti diambil kira:

a.Jenis tiub sinar-X: tiub terbuka atau tiub tertutup. Jenis ini berkaitan dengan resolusi dan jangka hayat peranti pemeriksaan. Semakin tinggi resolusinya, semakin rumit dan halus butiran yang dapat dilihat oleh pengguna. Jika sasaran yang diperiksa berskala besar, maka tidak menjadi masalah apabila anda memilih peranti dengan resolusi yang agak rendah. Namun, bagi BGA dan CSP, resolusi 2μm atau lebih kecil adalah diperlukan.

b.Jenis sasaran: menembusi atau memantul. Jenis sasaran memainkan peranan dalam mempengaruhi jarak antara sampel dan fokus tiub sinar-X yang akhirnya akan mempengaruhi kadar pembesaran peranti pemeriksaan.

c.Voltan dan kuasa sinar-X. Keupayaan penembusan tiub sinar-X adalah berkadar dengan voltan. Apabila voltan tinggi, objek dengan ketumpatan dan ketebalan yang lebih besar boleh diperiksa. Apabila sasaran yang diperiksa ialah papan satu sisi, peranti dengan voltan rendah boleh dipilih. Namun, apabila sasaran yang diperiksa ialah papan berbilang lapisan, voltan tinggi diperlukan. Bagi voltan tertentu, kejelasan imej adalah berkadar dengan kuasa tiub sinar-X.

Secara keseluruhannya, teknologi pemeriksaan sinar-X telah membawa pembaharuan baharu kepada kaedah pemeriksaan SMT, dan ia boleh dianggap sebagai pengganti terbaik untukpengeluar PCBAuntuk meningkatkan lagi kemahiran pembuatan dan kualiti produk.

PCBCart menawarkan pemeriksaan sinar-X pada papan litar yang telah dipasang untuk menguji kualitinyaKami berjanji untuk menghantar hanya papan yang berkualiti. Berminat untuk mendapatkan sebut harga pantas bagi projek Perhimpunan PCB tersuai anda? Klik butang berikut untuk menghantar RFQ. Kami akan memberikan harga perhimpunan PCB dan tempoh siap dalam masa 1-2 hari bekerja.

Permintaan Sebut Harga Pemasangan PCB dengan Pemeriksaan X-ray

Sumber yang Berguna
•Pengenalan Menyeluruh tentang PCBA
•Proses Pemasangan Papan Litar Bercetak
•Reka Bentuk untuk Pembuatan dan Pemasangan PCB serta Peraturan Am yang Dipatuhinya
•Cara Menilai Pengeluar PCB atau Pemasang PCB
•6 Cara Berkesan untuk Mengurangkan Kos Pemasangan PCB Tanpa Mengorbankan Kualiti