Вопросы качественного контроля собранных печатных узлов нередко являются наиболее уязвимым местом для изготовителя электронной продукции. Такие дефекты, как трещины в материале ПП, непропаи или раковины в паянных соединениях смонтированных на ПП BGA и Flip Chip компонентов, хорошо знакомы технологам производственных участков поверхностного монтажа.
Традиционные оптические средства визуального контроля (даже дорогие автоматические программируемые системы) частично снимают эту проблему, но не позволяют заглянуть "внутрь" произведенного изделия и выявить скрытые дефекты, которые могут привести к выходу из строя дорогостоящего и работающего в ответственных направлениях оборудования. А это может привести в лучшем случае к конфликту с заказчиком, а в худшем и к более тяжелым последствиям. Решением данной проблемы может быть использование систем рентгеновского контроля.
Большое количество различных методов тестирования (разрушительных в том числе) может использоваться для контроля и оценки качества изделий в течение производственного процесса, но только метод рентгеновского контроля (x-ray) обеспечивает качественную визуальную инспекцию непрозрачных материалов. Фактически, рентгеновский контроль является идеальным инструментом для сложных задач тестирования широкого диапазона изделий, изготовленных из различных материалов (включая черные и цветные металлы, свинец, олово, керамики и материалы с низким уровнем плотности, такие, например, как пластики) - особенно когда они испытываются для идентификации таких повреждений, как пористость, включения, пустоты (раковины) или трещины.
Безразрушительные методы тестирования, и особенно рентгеновский контроль обеспечивают многократные преимущества в сравнении с альтернативными видами контроля.
Разрушительные методы могут приводить к некорректному определению зон дефектов, полному демонтажу исследуемого объекта и поэтому могут скрывать решающие факторы или дефекты выхода из строя испытуемого образца. В свою очередь, рентгеновский контроль обеспечивает ясную картину в конкретной ситуации, без каких-либо физических нарушений образца.
Рентгеновские инспекционные системы - идеальны не только для оперативного определения явных повреждений контрольного образца в процессе производства, но и могут быть использованы для исследования дефектов в готовом изделии, которое, возможно, уже было продано и возвращено заказчиком. Применение систем рентгеновского контроля позволяют не только предотвратить появление проблем такого рода, но и существенно снизить отрицательный фактор в отношениях с клиентами.
Сравнительно новые крупные достижения в этой области, включая внедрение высококачественной в режиме реального времени цифровой радиографии позволяют значительно снизить затраты по сравнению с традиционными x-ray системами (с выводом изображения на пленку). Развитие и внедрение систем рентгеновского контроля кабинетного типа, которые являются более легкими и компактными, делают инспекционную технологию доступной для более широкой аудитории потенциальных пользователей.
На сегодняшний день цифровая технология x-ray систем обеспечивает то же самое качество и разрешение изображений, как и при использовании традиционной пленочной технологии, но предоставляет пользователю значительную экономию средств и времени. Результат при работе с системами рентгеновского контроля отображается эффективно и мгновенно, при этом работа с оборудованием производится специалистами без навыков обученного радиолога, и устраняется необходимость в наличии лаборатории обработки и химикатах, используемых в пленочной технологии.
Цифровая радиография в режиме реального времени использует сцинтиллятор, который преобразует x-ray лучи в световые. Это сигнал в свою очередь детектируется CCD камерой или цифровой щитовой системой детектирования.
Специальное ПО может использоваться для отображения исследуемого объекта на стандартном мониторе компьютера.
Объект отображается в формате позитива, а это значительно облегчает процесс визуального контроля, за счет использования интуитивных навыков персонала. Рентгеновский снимок (традиционные x-ray системы) находится в формате негатива, что значительно затрудняет процесс распознавания. Но даже с учетом этого факта, цифровая радиография позволяет инвертировать позитивный формат в негативный (например, для специалистов с большим опытом работы с негативными изображениями на пленках).
Кабинетные системы рентгеновского контроля, производства мирового лидера фирмы X-Tek (Великобритания), представляют широкий диапазон оборудования от настольных моделей до систем размером с комнату. Каждая модель может быть изготовлена и настроена так, чтобы удовлетворить проектные требования заказчика.
Комбинация эргономичной системы управления и современного ПО, делают это оборудование удобным и простым на этапе обучения персонала и последующей работе в производственных условиях.
И в завершении статьи хочу привести краткие характеристики одной из моделей данного оборудования - системы рентгеновского контроля LINX, которая, на мой взгляд, является одним из интересных решений для отечественного пользователя, с точки зрения малых габаритов и оптимального соотношения цена-качество.
Это устройство отличают:
- компактная система, которая подходит для широкого диапазона применений, включая контроль смонтированных на ПП BGA и Flip Chip компонентов, для совмещения слоев ПП и контроля смонтированных узлов в условиях производств и научно-исследовательских лабораторий.
- дружественный интерфейс при ее эксплуатации пользователем (отличается простотой управления и требует минимум времени на обучение персонала).
Установка Linx имеет ряд прогрессивных особенностей, которые выгодно выделяют эту систему по многим критериям. Этими особенностями являются:
- 100 кВт источник рентгеновского излучения для высокого разрешения изображения объекта;
- Патентованный встроенный генератор специально разработанный для технического обслуживание и ремонта в устройствах небольшого объема;
- Реальный микрофокус: способность получения изображения лучше чем 5 микрон;
- возможность установки ПП размером 16 " x 16 ", простой способ загрузки (через дверь кабины);
- 100 % сканирование поверхности образца для полного обзора образца и анализа;
- Возможность увеличения до 250 крат;
- Легко управляемый манипулятор по осям X, Y, Z;
- Регулируемый усилитель изображения и источник, допускающий рассмотрение образца под углом (наклон оси);
- Отображение в масштабе реального времени для оперативного анализа ошибки;
- ПО для обработки изображений (анализ BGA) с PC (опция);
- Компактная кабина: 980 мм x 1020 мм x 950 мм.
Система полностью соответствует всем международным стандартам по безопасности радиации, включая инструкции ионной радиации FDA и ВЕЛИКОБРИТАНИЮ (1999).