La tecnología de rayos X descubre defectos ocultos en la fabricación electrónica

En la búsqueda de la máxima precisión y fiabilidad en la fabricación de productos electrónicos, los defectos microscópicos ocultos dentro de los componentes presentan importantes desafíos de control de calidad.La serie ARIRANG de sistemas de inspección de rayos X 3D CT se destaca en el campo de la TC industrial con su notable velocidad de imagen de 15 segundosEstos sistemas sobresalen en reconocimiento y precisión de detalles, cumpliendo con los estrictos requisitos para SMD (dispositivo de montaje en superficie) e inspección de semiconductores.La tecnología avanzada de reconstrucción 3D genera imágenes digitales transversales, que permite medir y analizar con precisión los defectos en el espacio tridimensional, transformando radicalmente las limitaciones tradicionales de la inspección.

Si bien la inspección óptica (AOI y SPI) se ha convertido en estándar en la producción electrónica, muestra limitaciones inherentes al examinar paquetes de circuitos integrados como BGA, LGA e IC.Para componentes con puntos de conexión ocultos debajo del embalajeLa inspección por rayos X sigue siendo el único método eficaz para "ver a través" de los interiores de los componentes.

A medida que se desarrollan rápidamente las aplicaciones de IoT y hogares inteligentes, los productos cotidianos experimentan una electrificación significativa.Los frenos manuales mecánicos son cada vez más reemplazados por sistemas de control electrónico que contienen procesadores con juntas de soldadura ocultasLa fiabilidad de estos componentes afecta directamente a la seguridad del usuario, por lo que la inspección por rayos X es esencial para identificar los riesgos potenciales de defectos de soldadura ocultos.

La inspección con rayos X identifica eficazmente varios defectos de soldadura ocultos debajo de los componentes, incluidos:

• Soldadura en frío/juntas abiertas:Conexiones eléctricas incompletas que causan interrupciones en el circuito
• Los huecos/porosidad:Bolsas de aire dentro de la soldadura que afectan a la conductividad y la resistencia mecánica
• Las grietas:Fracturas microscópicas en juntas de soldadura o componentes que conducen a una degradación del rendimiento
• Puente:Las conexiones de soldadura accidentales entre las almohadillas adyacentes crean cortocircuitos
• Componentes internos que faltan:Estructuras internas incompletas que comprometen la funcionalidad

A través de métodos de inspección 2D, 2.5D y 3D CT, estos defectos se vuelven detectables.Las imágenes oblicuas 5D y las secciones transversales 3D CT simplifican significativamente la identificación de defectos al tiempo que mejoran la precisión.

Los sistemas industriales de rayos X para la fabricación de electrónica se dividen en tres categorías según el nivel de automatización:

Utilizados principalmente para muestreo de lotes individuales o pequeños, estos sistemas de inspección manual de rayos X (MXI) requieren que los operadores coloquen manualmente las muestras, localicen las regiones de interés (ROI),y evaluar las imágenesSu costo relativamente bajo los convierte en un punto de entrada económico para la inspección por rayos X.

Aunque no están totalmente integrados en las líneas de producción, estos sistemas realizan inspecciones automatizadas (AXI).ajusta los ángulos/contrasteLa evaluación final sigue siendo manual, por lo que son adecuados para el muestreo periódico en la producción de gran volumen.

Estas soluciones de alta automatización se integran perfectamente en las líneas de producción. Los PCB se someten a alimentación, inspección, evaluación y salida automáticas, con todos los resultados almacenados en bases de datos.Habilitar un control de calidad del 100%, los sistemas en línea resultan críticos para las industrias sensibles a la seguridad como la tecnología médica y la electrónica automotriz.

Todos los sistemas de rayos X industriales comprenden tres componentes principales: un tubo de rayos X, un detector y una etapa/transportador de muestras.El tubo de rayos X (puesto arriba o abajo) emite radiación a través de la muestra hacia el detector opuestoLas variaciones en la densidad del material crean contrastes de escala de grises: las áreas densas aparecen más oscuras a medida que absorben más radiación, mientras que las áreas menos densas aparecen más claras.

Usando radiación perpendicular, la imagen 2D lucha con estructuras superpuestas en PCB de dos lados.A medida que los componentes se encogen y la complejidad aumenta, la importancia de la 2D disminuye mientras que la 2.5D se vuelve esencial.

Las vistas oblicuas de ángulo ajustable permiten la detección efectiva de defectos de soldadura ocultos en BGA y componentes de agujero, superando las limitaciones 2D.

Al girar las muestras 360° durante la toma de imágenes, un software especializado reconstruye modelos 3D completos a partir de cientos de imágenes 2D.que requieren normalmente una imagen por grado de rotación (360 imágenes en total), con la cantidad de adquisición que afecta directamente el tiempo del ciclo.

Sin mantenimiento y con filamentos no reemplazables, ofrecen una vida útil de 6.000 a 10.000 horas en entornos sellados al vacío, logrando una resolución a nivel de micras.

Con filamentos reemplazables (que requieren mantenimiento cada 300-1.000 horas) y bombas de vacío externas, estos logran una resolución de nanómetros a través del enfoque preciso del haz.

La penetración óptima requiere ajustar el voltaje / potencia en función de la densidad del material.La tensión excesiva puede penetrar en detalles finos como cables de unión, mientras que el voltaje insuficiente deja las imágenes poco expuestas.

Los detectores de panel plano ahora dominan el mercado, reemplazando a los intensificadores de imagen anteriores al proporcionar imágenes de alto contraste incluso a bajos voltajes, aunque algunos fabricantes emplean alternativas patentadas.

Las regulaciones como la Ordenanza de Protección contra la Radiación de Alemania exigen un blindaje completo, circuitos independientes de corte de energía y límites máximos de exposición (3 μSv / hora a 0,1 m de superficies accesibles).Todos los sistemas requieren una certificación independiente antes de su operación.