چگونه فناوری اشعه ایکس عیوب لحیم کاری پنهان PCB را آشکار می کند؟

عیوب لحیم کاری پنهان به بزرگترین تهدید نامرئی در تولید لوازم الکترونیکی مدرن تبدیل شده است.

با کاهش اندازه قطعات به سطح 008004، دنیای داخلی یک برد مدار پیچیده تر از یک تار مو می شود.

هرچه قطعات الکترونیکی دقیق تر شوند، مخفی شدن مشکلات کشنده در جایی که دیده نمی شوند آسان تر است.

این «نقایص پنهان» باعث خرابی‌های مکرر و غیرقابل توضیح میدانی در بخش‌های با قابلیت اطمینان بالا مانند خودروسازی، پزشکی، هوافضا و 5G می‌شوند.

AOI نمی تواند آنها را ببیند.
ICT نمی تواند آنها را شناسایی کند.
بازرسی دستی اصلاً شانسی ندارد.

فقط بازرسی اشعه ایکس با وضوح بالا می تواند به طور غیر مخرب حفره ها، پل زدن، سر به بالش، خیس شدن ضعیف، پر شدن ناکافی لحیم کاری، مشکلات اتصال سیم، و سایر عیوب سطح عمیق را به طور غیر مخرب آشکار کند - درست مانند یک '透视' واقعی (از طریق دید).

در حال حاضر این تنها روش بازرسی است که قادر به ارائه یک ارزیابی واقعا قابل اعتماد از کیفیت اتصال لحیم کاری است.

درک عیوب لحیم کاری پنهان در PCB های مدرن

1. عیوب نامرئی رایج: حفره ها، پل ها، لحیم کاری سرد و سر در بالش

خطرناک ترین مشکلات موجود در PCB های مدرن اغلب با چشم غیر مسلح کاملاً نامرئی هستند.

فضاهای خالی، پل زدن، اتصالات لحیم سرد، و عیوب سر در بالش مانند 'بمب ساعتی پنهان' عمل می کنند و باعث خرابی های تصادفی می شوند.

در PCB های با چگالی بالا، این مسائل اجتناب ناپذیر می شوند.

بسته های BGA امروزی دارای زیر و بم هایی به اندازه 0.35 میلی متر هستند.

پدهای حرارتی بزرگ روی بسته های QFN و LGA خطر عیوب پنهان را افزایش می دهند.

بسته های انباشته شده مانند PoP و SiP تعداد اتصالات لحیم کاری را به طور چشمگیری چند برابر می کنند.

حتی تخته‌های هش برای استخراج‌کنندگان ارزهای دیجیتال ممکن است حاوی هزاران اتصال لحیم کاملاً نامرئی باشند.

ریسک ها بر این اساس مقیاس می شوند:

• تخلیه توپ لحیم کاری بیش از 25٪.

• پل مخفی در زیر پدهای حرارتی QFN.

• نقص HiP (سر در بالش) ناشی از تاب برداشتن بسته.

• اتصالات سرد و خیس شدن ضعیف به دلیل پرداخت سطحی ENIG/OSP.

• عدم پر شدن بشکه و ترک های محیطی در مسیرهای PTH.

• ترک های باند سیم یا جدا شدن باند در داخل بسته های نیمه هادی.

اینها همه نقص‌های 'دیده نشده اما فاجعه‌بار' هستند که می‌توانند باعث خرابی کامل دستگاه شوند.

2. چرا AOI سنتی و ICT نمی توانند این نقص های پنهان را تشخیص دهند؟

مهم نیست چقدر AOI پیشرفته می شود، فقط می تواند سطح را ببیند.

حتی پیچیده ترین AOI سه بعدی می تواند فقط فیله های لحیم کاری خارجی و هندسه سطح را تجزیه و تحلیل کند.

عیوب واقعی در زیر بسته های قطعات، داخل اتصالات لحیم کاری و زیر پدهای حرارتی پنهان می شوند.

ICT می تواند تداوم الکتریکی را بررسی کند اما نمی تواند حفره ها، ترک ها یا عیوب مکانیکی داخل اتصالات لحیم کاری را تشخیص دهد.

بسیاری از اتصالات در طول آزمایش 'از نظر الکتریکی خوب' ظاهر می شوند، اما پس از 500 تا 1000 سیکل حرارتی به طور کامل خراب می شوند.

این جایی است که خطر نهفته است - سطح ظاهری عادی به نظر می رسد، اما شمارش معکوس خرابی داخلی از قبل آغاز شده است.

3. افزایش تقاضا برای الکترونیک با قابلیت اطمینان بالا

خودرو ISO 26262 ASIL-D.
الزامات BGA سطح 3 IPC-7095.
هوافضا DO-160.
MIL-STD-883 نظامی.

این استانداردها به طور فزاینده ای بازرسی 100٪ اشعه ایکس را برای اتصالات لحیم پنهان در اجزای حیاتی ایمنی الزامی می کند.

ECU خودرو، ایمپلنت‌های پزشکی، الکترونیک کنترل پرواز، سیستم‌های هوافضا و ایستگاه‌های پایه 5G – هیچ یک از این صنایع نمی‌توانند خطرات نامرئی را تحمل کنند.

بازرسی با قابلیت اطمینان بالا دیگر اختیاری نیست - به خط پایه تولید تبدیل شده است.

نحوه عملکرد بازرسی اشعه ایکس برای اتصالات لحیم کاری PCB

برای تشخیص عیوب پنهان اتصال لحیم کاری، ابتدا باید درک کرد که اشعه ایکس چگونه یک PCB را 'دید از طریق' می کند.

1. اصول اولیه فناوری های 2 بعدی، 2.5 بعدی و سه بعدی اشعه ایکس

اشعه ایکس در محدوده 50-160 کیلوولت از PCB عبور می کند.

مواد مختلف تابش را به طور متفاوت جذب می کنند:

• لحیم کاری: بیشترین تراکم، تاریک ترین در تصویر

• مس و سیلیکون: جذب متوسط، خاکستری

• FR-4 و هوا: کمترین جذب، درخشان ترین

تصویربرداری دوبعدی نمایی از بالا به پایین ارائه می دهد.

2.5D زاویه دید مایل 60 درجه و چرخش مرحله را برای مشاهده ساختارهای پنهان از کنار اضافه می کند.

True 3D CT کل مفصل لحیم کاری را به داده های حجمی با وضوح وکسل به اندازه 1 میکرومتر بازسازی می کند - اساساً برای تجزیه و تحلیل دقیق، لایه به لایه اتصال لحیم کاری 'برش' می شود.

2. حالت های انتقال، مایل و تصویربرداری CT

حالت انتقال سریعترین است، ایده آل برای نمونه برداری در خط.

مشاهده مایل (45 درجه تا 60 درجه) ردیف‌های BGA را از هم جدا می‌کند و پل زدن QFN را نشان می‌دهد.

برای تجزیه و تحلیل شکست - مانند اندازه گیری حجم خالی یا انتشار ترک - CT ضروری است.
نتایج CT سه بعدی دقیقاً آنچه را که در داخل مفصل لحیم کاری اتفاق می افتد نشان می دهد و حدس و گمان را حذف می کند.

3. پارامترهای کلیدی تعیین کننده دقت بازرسی

تجهیزات - نه فناوری اشعه ایکس - عامل محدود کننده برای تصویربرداری واضح است.

پارامترهای حیاتی عبارتند از:

• پایداری ولتاژ لوله

• اندازه نقطه کانونی (<1 میکرومتر)

• گام پیکسل آشکارساز

• بزرگنمایی هندسی (تا 2000×)

• پایداری حرارتی منبع اشعه ایکس با لوله مهر و موم شده

اینها تعیین می‌کنند که آیا ترک‌های داخلی ریز، حفره‌های کوچک و سایر عیوب ظریف قابل مشاهده هستند یا خیر.

عیوب پنهان فقط با اشعه ایکس قابل تشخیص است

1. فضای خالی BGA/CSP

حفره‌های داخل گلوله‌های لحیم کاری BGA/CSP می‌توانند رسانایی حرارتی را تا 40 درصد در زمانی که نسبت فضای خالی از 25 درصد فراتر رود، کاهش دهند.

OEM های خودرو اغلب به نسبت فضای خالی کمتر از 15% برای پیشرانه و ماژول های ADAS نیاز دارند.

یک هواپیمای بدون سرنشین یا برد کنترل EV با چنین فضای خالی در معرض خطر عمل می کند - حاشیه ایمنی صفر است.

2. پل پنهان و غیر مرطوب در QFN/LGA

خمیر لحیم کاری اضافی زیر لنت های حرارتی می تواند شورت نامرئی ایجاد کند.

در هنگام لرزش یا چرخه حرارتی، این شورت رشد می کند و در نهایت باعث شکست فاجعه بار می شود.

بسته های QFN و LGA از نظر بیرونی عالی به نظر می رسند، اما ممکن است خطر را در داخل پنهان کنند.

3. سر در بالش (HiP) و مفاصل لحیم سرد

نقص HiP شکل های 'قارچ' یا 'حلقه زحل' را تشکیل می دهد.

استحکام مکانیکی آنها تقریباً صفر است و ممکن است تحت فشار حداقلی از کار بیفتند.

تصویربرداری اشعه ایکس این ساختارهای داخلی را زودتر از زمان وقوع شکست نشان می دهد.

4. مشکلات پر کردن سوراخ و نقص اتصال سیم

پر کردن ناکافی لحیم PTH، ترک ها، جارو کردن سیم، یا لایه لایه شدن قابلیت اطمینان را به خطر می اندازد.

اشعه ایکس میزان پر شدن PTH (75٪ تا 100٪) را تأیید می کند و فوراً نقص های پنهان را تشخیص می دهد.

صنایع با قابلیت اطمینان بالا، بازرسی 100٪ اشعه ایکس را برای شناسایی این 'بمب ساعتی' نادیده الزامی می کنند.

انواع کلیدی تجهیزات اشعه ایکس و مقایسه برند

انتخاب یک سیستم اشعه ایکس در مورد تطبیق ابزار با برنامه شما است.

1. آفلاین در مقابل سیستم های درون خطی

سیستم های آفلاین وضوح 1 تا 2 میکرومتر، شیب 60 درجه، چرخش 360 درجه و اسکن کامل سی تی را ارائه می دهند.
ایده‌آل برای صنایع خودروسازی، پزشکی و NPI - جایی که قابلیت اطمینان بسیار مهم است.

سیستم های درون خطی مقداری وضوح را با سرعت عوض می کنند.
ایده آل برای وسایل الکترونیکی مصرفی با حجم بالا، بهبود توان عملیاتی.

2. برندهای پیشرو

رهبران رده بالای بازار: Nikon XT V، YXLON Cheetah EVO، Nordson DAGE Quadra و Viscom.

فناوری اطلاعات و ارتباطات به‌عنوان سریع‌ترین برند در حال رشد در سطح جهان ظاهر شده است، با ارائه نرم‌افزار دوزبانه خلاقانه، عملکردی برابر یا برتر با 40 تا 60 درصد هزینه کمتر ارائه می‌دهد.

برای شرکت هایی که به دنبال تعادل بین کیفیت و هزینه هستند، ICT یک انتخاب برتر است.

راه حل های آفلاین اشعه ایکس پیشرفته ICT

1. ICT X-7100 – اسب کار پرسرعت و حجم متوسط

2. ICT X-7900 – متخصص دستگاه های نیمه هادی و نیرو

3. ICT X-9200 – پرچمدار با True 3D

بهترین روش ها برای بازرسی موفق با اشعه ایکس

1. آماده سازی و برنامه نویسی نمونه

برای تثبیت PCBها از فیکسچرهای فیبر کربنی استفاده کنید.
برنامه های اختصاصی برای هر نوع بسته:

• BGA: 45 درجه مایل

• QFN: انتقال 0 درجه

• نیمه هادی: سیم طلایی با ماگ بالا

برنامه نویسی متناسب دقت را بهبود می بخشد و موارد مثبت کاذب را کاهش می دهد.

2. مطابقت با IPC-A-610 & IPC-7095

نرم‌افزار ICT درصد خالی، ضخامت پل، درصد پر شدن بشکه را محاسبه می‌کند و گزارش‌های عبور/خرابی سازگار را تولید می‌کند.
اطمینان حاصل می کند که بازرسی ها با استانداردهای جهانی کیفیت و قابلیت اطمینان مطابقت دارند.

خلاصه نکات کلیدی

عیوب اتصال لحیم پنهان باعث بیش از 70 درصد خرابی های میدانی در الکترونیک با قابلیت اطمینان بالا می شود.

فقط بازرسی اشعه ایکس می تواند به طور قابل اعتماد آنها را تشخیص دهد.

ICT X-7100، X-7900 و X-9200 وضوح زیر میکرون، نرم افزار هوشمند و خدمات جهانی را ارائه می دهند.
آن‌ها به کارخانه‌ها کمک می‌کنند تا نرخ فرار زیر 50 ppm را کاهش دهند و در کمتر از 8 ماه به بازگشت سرمایه (ROI) برسند.

انتخاب راه حل مناسب اشعه ایکس در مورد محافظت از عملکرد، قابلیت اطمینان و شهرت برند است.

---

سوالات متداول (سؤالات متداول)

1. چه درصد خالی در BGA خودرو قابل قبول است؟
IPC-7095 کلاس 3: ≤25٪ در کل، بدون خالی بیش از 15٪.
اکثر تامین کنندگان Tier-1 اکنون به ≤15% کل و ≤10% خالی برای اتصالات بحرانی نیاز دارند.

2. آیا اشعه ایکس می تواند جایگزین AOI به طور کامل شود؟
خیر. بهترین عمل: SPI + AOI 3D + اشعه ایکس برای فرار نزدیک به صفر.

3. ROI معمولی چیست؟
4 تا 8 ماه، از طریق اجتناب از فراخوان، کاهش هزینه های گارانتی، و حذف کار بازرسی دستی.

4. چگونه از بین مدل های ICT یکی را انتخاب کنیم؟

• X-7100: PCBA عمومی

• X-7900: نیمه هادی و باتری

• X-9200: CT با وضوح بالا + 3 بعدی کامل

5. آیا ICT آموزش و پشتیبانی جهانی ارائه می دهد؟
بله. شامل آموزش 7 روزه در محل. مراکز خدمات در آسیا، اروپا، آمریکا.
پاسخ از راه دور در عرض 2 ساعت. گارانتی 1 ساله.

---

برای از بین بردن عیوب پنهان برای همیشه؟

امروز یک نسخه ی نمایشی یا قیمت آنلاین رایگان درخواست کنید >>>