آیا تا به حال تعجب کرده اید که چگونه مدارهای داخل گوشی های هوشمند، کامپیوتر یا تجهیزات پزشکی پیشرفته شما به چنین دقت قابل توجهی دست پیدا می کنند؟لابراتوار چند لایه ای از قطعات و سیم کشی مغز الکترونیک مدرن را تشکیل می دهداما وقتی مشکلاتی در این ساختارهای پیچیده بوجود می آید،روش های بازرسی نوری سنتی اغلب ناکافی هستند، به ویژه برای مفاصل جوش پنهان در زیر اجزای مختلف یا در لایه های داخلی پیچیده..
تکنولوژی اشعه ایکس که قبلاً به تصویربرداری پزشکی محدود شده بود، اکنون به عنوان یک ابزار تضمین کیفیت ضروری در تولید PCB عمل می کند.بررسی اشعه ایکس ساختارهای داخلی را با وضوح بی سابقه ای نشان می دهد، شناسایی نقص های پنهان قبل از اینکه محصولات از کارخانه خارج شوند.
اشعه ایکس امواج الکترومغناطیسی با انرژی بالا با طول موج بسیار کوتاه است که قادر به نفوذ در بسیاری از مواد جامد نامرئی است.و رزین های عایق ساز به طور طبیعی در تراکم و ضخامت متفاوت هستند.در حالی که اشعه ایکس از طریق یک PCB عبور می کند، این تغییرات مواد تصاویر سایه ای دقیق تولید می کنند که حتی ناهنجاری های میکروسکوپی را نشان می دهد.
یک سیستم استاندارد بازرسی اشعه ایکس شامل چهار جزء کلیدی است:
- منبع اشعه ایکس:پرتو اشعه ایکس رو تولید میکنه
- سیستم موقعیت گذاری PCB:به دقت حرکت و چرخش تخته برای اسکن جامع
- مجموعه ي کشفي ها:اشعه ایکس را ضبط می کند و به سیگنال های دیجیتال تبدیل می کند
- واحد پردازش تصویر:بهبود و بازسازی تصاویر برای تجزیه و تحلیل
در طول بازرسی، اشعه ایکس متمرکز به PCB نفوذ می کند در حالی که سیستم موقعیت مکانی مناطق یا بخش های خاص را اسکن می کند.مواد متراکم مثل جوش و قطعات فلزی سایه های تیره تری بر روی آشکارساز ایجاد می کنندپردازش تصویر پیشرفته سپس این الگوها را به نمایش های 2D یا 3D دقیق تبدیل می کند، که به تکنسین ها اجازه می دهد نقص های پنهان را شناسایی کنند:
- جفت های جوش باز یا سرد
- حفره ها و ترک ها
- پیوند بین ارتباطات
- عدم تعادل قطعات
قابلیت های بازرسی اشعه ایکس بسیار فراتر از بررسی مشترک خمیر پایه است. این روش بدون تماس نقص هایی را نشان می دهد که اغلب توسط تکنیک های نوری در انواع مختلف قطعات نادیده گرفته می شود:
اشعه ایکس ارتباطات بین توپ های خمیر پنهان و پد ها را تجسم می کند، مشکلات عایق بندی، باز شدن، کوتاه شدن، حفره ها، آسیب ردیابی، جداسازی پد و حتی ترک های سیلیکون را تشخیص می دهد.
برای اجزای پایینی، بازرسی کیفیت جوش J-lead، تراز پد، مشکلات خیس شدن را تأیید می کند و از لایه برداری یا پر کردن کافی جوش تشخیص می دهد.
اشعه ایکس کیفیت اتصال سمت پایین را نشان می دهد، تشخیص شیب بخش، سنگ قبر، شورت های پین، پر کردن کفپوش ناکافی و ترک بسته.
کیفیت جفت جوش آرایه، نتایج جوش موج / جریان / انتخابی و عدم تراز / خم شدن پین به وضوح قابل مشاهده است.
مقاومت ها و خازن ها یکپارچگی مفصل جوش دایره ای، اجزای شناور / شیب دار، سنگ قبر و قطعات گمشده / گمشده را نشان می دهند.
بازرسی اشعه ایکس همچنان در حال پیشرفت است تا نیازهای PCB پیچیده را برآورده کند:
روش پایه ای تصاویر تک زاویه ای را به دست می آورد، که برای تشخیص حفره های بزرگ یا اجزای گمشده موثر است اما برای نقایص ظریف محدود است.
با ترکیب تصاویر از زاویه های 30°-60°، این تکنیک دیدگاه های 3D پیشرفته ای را ایجاد می کند که نقص های نامرئی در اسکن های 2D را نشان می دهد.
پیشرفته ترین روش چرخش PCB ها را در طول 360 درجه در حالی که صدها تصویر را ضبط می کند.سپس نرم افزار پیچیده مدل های سه بعدی بسیار دقیق را بازسازی می کند که قادر به افشای نقص های میکروسکوپی در تخته های دارای لایه های بالا هستند.
| ویژگی | بازرسی دستی اشعه ایکس | بازرسی خودکار اشعه ایکس (AXI) |
|---|---|---|
| وابستگی | تخصص اپراتور | الگوریتم های پیشرفته / هوش مصنوعی |
| سرعت/سرعت | آهسته تر، با حجم کمتر | سریعتر، با حجم بالا |
| عمق تحلیل | تفسیر حساس به زمینه | تشخیص ثابت و قابل تکرار |
| ساختار هزینه | نیاز به نیروی کار بیشتر | هزینه کار واحد پایین تر |
| حساسیت به نقص | محدودیت های قضاوت انسانی | تشخیص الگوی با وضوح بالا |
| سرمایه گذاری | هزینه های اولیه پایین تر | سرمایه گذاری مقدماتی بیشتر |
| نگهداری | حداقل نگهداری | به روز رسانی های منظم نرم افزار / سخت افزار |
به حداکثر رساندن ارزش بازرسی اشعه ایکس نیاز به یکپارچه سازی استراتژیک در جریان کار تولید با استفاده از چرخه برنامه ریزی- انجام- بررسی- عمل (PDCA) دارد:
- نقشه:تعیین فرکانس بازرسی ٪100 تأیید یا نمونه گیری آماری
- انجام بده:بررسی موقعیت به طور بهینه ◄ پس از ساخت، پس از جریان مجدد یا مونتاژ نهایی
- چک:ایجاد طبقه بندی و گزارش معیاری نقص
- اجرا:اجرای اقدامات اصلاحی/پیشگیرانه بر اساس یافته ها
در مقایسه با روش های نوری سنتی، بازرسی اشعه ایکس مزایای مشخصی دارد:
- ارزیابی غیر مخرب
- تجسم ساختار داخلی
- اندازه گیری دقیق ابعاد
- تشخیص نقص های زیر میلی متری
- تجزیه و تحلیل خودکار با هوش مصنوعی
با این حال، چالش ها باقی می مانند:
- محدودیت های وضوح با کوچک سازی
- تشخیص نقص با کنتراست پایین
- سایه گذاری از اجزای متراکم
- الزامات تخصصی اجزای RF/میکروویو
- محدودیت عمودی تصویربرداری دو بعدی
- وابستگی مهارت های اپراتور
- پروتکل های ایمنی و هزینه های سرمایه
با وجود این محدودیت ها، بازرسی اشعه ایکس برای برنامه های هوافضا، دفاع، پزشکی و خودرو که در آن قابلیت اطمینان از ملاحظات هزینه بیشتر است، ارزشمند است.این تکنولوژی تبدیل به یک ابزار تضمین کیفیت ضروری برای تولید الکترونیک مدرن شده است..
