Что такое рентгеновская проверка печатных плат 

Тестирование печатных плат – один из важнейших этапов производства электронных устройств. Наличие в них дефектов приводит к ухудшению работы электрической цепи или ее полной неработоспособности. Часть дефектов не может быть обнаружена обычным визуальным осмотром или системой оптического контроля. В таком случае используется метод рентгеновского контроля, позволяющий выявить их за счет высокой проникающей способности рентгеновского излучения.

Суть технологии рентгеновского контроля

Данный метод заключается в просвечивании печатной платы и установленных на ней компонентов рентгеновским излучением. В отличие от обычного света, оно имеет короткую длину, высокую частоту и большой энергетический импульс, что позволяет ему легко проникать в твердые объекты и материалы. Рентгеновский контроль печатных плат работает следующим образом:

• Более плотные материалы лучше поглощают рентгеновские лучи по сравнению с менее плотными;
• Сплав, образующий паяное соединение, более плотный по сравнению с материалами, из которых состоят электронные компоненты или сама печатная плата, а потому лучше поглощает рентгеновское излучение;
• Так как через паяльный сплав проходит меньше рентгеновских лучей, на рентгенограмме области пайки выглядят более темными по сравнению с окружающими материалами – эта разница анализируется специальным программным обеспечением для формирования изображения;
• Если в плате, паяных соединениях или компонентах есть дефекты, это проявляется в несоответствии расположения темных и светлых областей на рентгенограмме – именно такие признаки и выявляет техник-инспектор, анализирующий снимки.

Таким образом, рентгенологический контроль позволяет выявить самые различные дефекты печатной платы, от некачественного паяного соединения до трещин, расслоений и т. д.

Устройство рентгеновского аппарата для печатных плат

Общая схема данного оборудования включает следующие ключевые компоненты:

• Сканирующая головка – это электровакуумная трубка с тремя электродами, которая генерирует рентгеновское излучение;
• Платформа для образцов – рабочий стол с фиксаторами, с помощью которого исследуемый объект (печатная плата) устанавливается в нужном положении для наиболее точного исследования;
• Детектор (блок обнаружения) – это чувствительный к рентгеновскому излучению прибор с электрическим приводом, фиксирующий интенсивность падающих на него лучей и на основе этого формирующий электрический сигнал, который затем переводится в изображение;
• Компьютерный блок – это вычислительный модуль, с помощью которого осуществляется анализ сигнала с детектора и проводится анализ полученного изображения.

Рентгенографические аппараты для проверки печатных плат могут различаться степенью автоматизации. Например, некоторые из них просто создают изображение, которое затем анализирует человек-оператор. Другие сами проводят такой анализ, выявляя дефекты ПП на основе заложенных в программу паттернов.

Виды рентгеновского контроля печатных плат

С помощью современных рентгенографических аппаратов осуществляются следующие типы исследования ПП на дефекты:

2D-контроль. Он заключается в создании серии снимков печатной платы в процессе ее вращения вокруг одной оси. Перемещая детектор машины, этим способом также получают наклонное изображение ПП. Данный метод более прост и позволяет эффективно выявлять поверхностные дефекты вроде перемычек, эффекта «надгробного камня», отсутствия припоя на контактных площадках, но не обеспечивает полноценного исследования внутренней структуры печатной платы.  

3D-контроль. Он заключается в создании серии снимков вращающейся вокруг своей оси печатной платы, из которых с помощью программного обеспечения компилируется трехмерное изображение. В процессе съемки детектор и излучатель находятся под углом в 70 градусов относительно оси вращения ПП. Такой метод позволяет рассмотреть мелкие детали, изучить внутреннюю структуру печатной платы, однако он более затратен с точки зрения времени и финансов.

Ламинография. Данный метод заключается в создании серии срезов печатной платы за счет движения излучатели и приемника в полярных направлениях во время съемки. Из полученных срезов-снимков также компилируется трехмерная модель. Данный метод также позволяет изучить внутреннюю структуру ПП, однако требует некоторого времени на создание 3D-изображения.

Преимущества и недостатки рентгеновского контроля печатных плат:

• Широкому распространению рентгеновского контроля в микроэлектронной промышленности способствуют следующие достоинства этого метода:
• Неинвазивный характер исследования, в процессе которого плата не подвергается механическому разрушению;
• Возможность выявить скрытые дефекты, которые невозможно увидеть с помощью обычного визуального или оптического контроля;
• Гибкость, позволяющая проводить исследование плат различных типов с построением двухмерной или трехмерной структуры;
• Высокая точность рентгенографического исследования, позволяющая выявить мелкие дефекты и более полно изучить как внешнюю, так и внутреннюю структуру печатной платы.

К недостаткам этого метода можно отнести только достаточно высокую стоимость рентгенографического оборудования, а также, в некоторых случаях, большие затраты времени на построение трехмерных компьютерных моделей, что может тормозить процесс тестирования продукции.

На сайте компании «АссемРус» имеется большой выбор контрольно-измерительного оборудования и инструментов для проведения различных видов контроля печатных плат – визуального, автоматизированного оптического, рентгенографического и т. д. Эта техника производится ведущими поставщиками, отличается высокой точностью измерений, что гарантирует минимальный процент брака на производстве электронной продукции. Для консультаций с нашими специалистами по поводу выбора данного оборудования звоните по указанному телефону или оставьте заявку на сайте.