Kako rentgenska tehnologija razkrije skrite napake spajkalnega spoja PCB?

Skrite napake na spajkah so postale največja nevidna grožnja v sodobni proizvodnji elektronike.

Ko se velikosti komponent zmanjšajo na raven 008004, postane notranji svet vezja bolj zapleten kot pramen las.

Bolj kot postaja natančna elektronika, lažje se usodne težave skrijejo tam, kjer jih ni mogoče videti.

Te 'skrite napake' povzročajo ponavljajoče se, težko razložljive napake na terenu v sektorjih z visoko zanesljivostjo, kot so avtomobilski, medicinski, vesoljski in 5G.

AOI jih ne vidi.
IKT jih ne more zaznati.
Ročni pregled sploh nima možnosti.

Samo rentgenski pregled z visoko ločljivostjo lahko nedestruktivno razkrije praznine, premostitev, glavo na blazini, slabo vlaženje, nezadostno polnilo spajkanja, težave z žično vezjo in druge globoke napake – tako kot pravi '透视' (skozi pogled).

To je trenutno edina inšpekcijska metoda, ki lahko zagotovi resnično zanesljivo oceno kakovosti spajkalnega spoja.

Razumevanje skritih napak spajkalnega spoja v sodobnih PCB-jih

1. Pogoste nevidne napake: praznine, mostički, hladno spajkanje in vzglavnik

Najnevarnejše težave na sodobnih PCB-jih so prostemu očesu pogosto popolnoma nevidne.

Praznine, premostitve, spoji s hladnim spajkanjem in napake glave v blazini delujejo kot 'latentne časovne bombe', ki sprožijo naključne okvare.

Na PCB-jih visoke gostote te težave postanejo neizogibne.

Današnji paketi BGA imajo korake tako majhne kot 0,35 mm.

Velike toplotne blazinice na ohišjih QFN in LGA povečajo tveganje skritih napak.

Zloženi paketi, kot sta PoP in SiP, močno povečajo število spajkalnih spojev.

Celo zgoščene plošče za rudarje kriptovalut lahko vsebujejo na tisoče popolnoma nevidnih spajkalnih spojev.

Tveganja se ustrezno razvrstijo:

• Praznost spajkalne krogle presega 25 %.

• Skriti most pod termalnimi blazinicami QFN.

• HiP (Head-in-Pillow) napake, ki jih povzroči zvijanje paketa.

• Hladni spoji in slabo vlaženje zaradi površinskih zaključkov ENIG/OSP.

• Nezadostno polnjenje soda in obodne razpoke v prehodih PTH.

• Razpoke žične vezi ali odtrganje vezi znotraj polprevodniških paketov.

Vse to so 'nevidne, a katastrofalne' napake, ki lahko povzročijo popolno odpoved naprave.

2. Zakaj tradicionalni AOI in IKT ne moreta odkriti teh skritih napak

Ne glede na to, kako napreden postane AOI, lahko vidi samo površino.

Celo najbolj sofisticiran 3D AOI lahko analizira samo zunanje spajkalne filete in geometrijo površine.

Resnične napake se skrivajo pod paketi komponent, znotraj spajkalnih spojev in pod termičnimi blazinicami.

IKT lahko preveri električno kontinuiteto, ne more pa zaznati praznin, razpok ali mehanskih napak znotraj spajkalnih spojev.

Številni spoji so med preskušanjem videti 'električno v redu', vendar po 500–1000 toplotnih ciklih popolnoma odpovejo.

Tu je nevarnost – površina je videti normalna, vendar se je odštevanje notranjih napak že začelo.

3. Naraščajoče povpraševanje po visoko zanesljivi elektroniki

Avtomobilski ISO 26262 ASIL-D.
Zahteve za BGA IPC-7095 ravni 3.
Aerospace DO-160.
Vojaški MIL-STD-883.

Ti standardi vedno bolj zahtevajo 100-odstotno rentgensko kontrolo za skrite spajkalne spoje v varnostno kritičnih komponentah.

Avtomobilski ECU, medicinski vsadki, elektronika za krmiljenje letenja, vesoljski sistemi in bazne postaje 5G – nobena od teh industrij ne more dopustiti nevidnih tveganj.

Inšpekcija visoke zanesljivosti ni več neobvezna – postala je osnova proizvodnje.

Kako deluje rentgenski pregled za spajkalne spoje PCB

Za odkrivanje skritih napak spajkalnega spoja je treba najprej razumeti, kako rentgenski žarki 'vidijo' tiskano vezje.

1. Osnovna načela 2D, 2.5D in 3D rentgenskih tehnologij

Rentgenski žarki v območju 50–160 kV prehajajo skozi PCB.

Različni materiali različno absorbirajo sevanje:

• Spajka: največja gostota, najtemnejša na sliki

• Baker in silicij: srednja absorpcija, siva

• FR-4 in zrak: najmanjša absorpcija, najsvetlejši

2D slikanje omogoča pogled od zgoraj navzdol.

2.5D dodaja 60° poševni kot gledanja in vrtenje mize za opazovanje skritih struktur s strani.

Pravi 3D CT rekonstruira celoten spajkalni spoj v volumetrične podatke z ločljivostjo vokselov do 1 µm – v bistvu 'razreže' spajkalni spoj plast za plastjo za natančno analizo.

2. Transmisijski, poševni in CT načini slikanja

Način prenosa je najhitrejši, idealen za vzorčenje v liniji.

Poševni pogled (45°–60°) loči prekrivajoče se vrstice BGA in razkrije premostitev QFN.

Za analizo okvar, kot je merjenje volumna praznin ali širjenje razpok, je CT bistven.
Rezultati 3D CT natančno kažejo, kaj se dogaja znotraj spajkalnega spoja, in odpravljajo ugibanja.

3. Ključni parametri, ki določajo natančnost pregleda

Oprema – ne rentgenska tehnologija – je omejevalni dejavnik za jasne slike.

Kritični parametri vključujejo:

• Stabilnost napetosti cevi

• Velikost žariščne točke (<1 µm)

• Razmak slikovnih pik detektorja

• Geometrijska povečava (do 2000×)

• Toplotna stabilnost zaprtocevnega rentgenskega vira

Ti določajo, ali so vidne fine notranje razpoke, mikropraznine in druge subtilne napake.

Skrite napake, ki jih je mogoče zaznati le z rentgenskim slikanjem

1. Praznine BGA/CSP

Praznine v kroglicah za spajkanje BGA/CSP lahko zmanjšajo toplotno prevodnost do 40 %, ko razmerje praznin preseže 25 %.

Proizvajalci originalne opreme za avtomobile pogosto zahtevajo skupno razmerje praznin <15 % za pogonski sklop in module ADAS.

Dron ali nadzorna plošča EV s takšnimi prazninami bi delovala tvegano – rezerva za varnost je enaka nič.

2. Skrito premostitev in nemočenje v QFN/LGA

Odvečna spajkalna pasta pod termalnimi blazinicami lahko tvori nevidne kratke hlače.

Med vibracijami ali termičnimi cikli se te kratke hlače povečajo in sčasoma povzročijo katastrofalno okvaro.

Paketi QFN in LGA so navzven videti popolni, vendar lahko znotraj skrivajo nevarnost.

3. Glava v blazini (HiP) in spoji za hladno spajkanje

Napake HiP tvorijo oblike 'gobe' ali 'Saturnov obroč'.

Njihova mehanska trdnost je skoraj nič in lahko odpovejo pod minimalno obremenitvijo.

Rentgensko slikanje razkrije te notranje strukture zgodaj, veliko preden pride do okvare.

4. Težave s polnjenjem skozi luknjo in napake pri povezovanju žice

Nezadostno polnilo s spajkami PTH, razpoke, pometanje žice ali delaminacija ogrožajo zanesljivost.

Rentgen preveri stopnje polnjenja s PTH (75 %–100 %) in takoj zazna skrite napake.

Industrije visoke zanesljivosti zahtevajo 100-odstotno rentgensko inšpekcijo za identifikacijo teh nevidnih 'časovnih bomb'.

Ključne vrste rentgenske opreme in primerjava blagovnih znamk

Pri izbiri rentgenskega sistema gre za ujemanje orodja z vašo aplikacijo.

1. Sistemi brez povezave vs

Sistemi brez povezave ponujajo ločljivost 1–2 µm, nagib 60°, vrtenje 360° in popolno CT skeniranje.
Idealno za avtomobilsko, medicinsko industrijo in industrijo NPI—kjer je zanesljivost ključnega pomena.

Inline sistemi nekaj ločljivosti zamenjajo za hitrost.
Popoln za veliko potrošniško elektroniko, izboljša pretok.

2. Vodilne blagovne znamke

Vodilni na trgu višjega razreda: Nikon XT V, YXLON Cheetah EVO, Nordson DAGE Quadra in Viscom.

IKT je postala najhitreje rastoča blagovna znamka na svetu, ki ponuja enako ali vrhunsko zmogljivost po 40–60 % nižji ceni z inovativno dvojezično programsko opremo.

Za podjetja, ki iščejo ravnotežje med kakovostjo in ceno, je IKT najboljša izbira.

IKT Napredne rentgenske rešitve brez povezave

1. ICT X-7100 – Visokohitrostni delovni konj srednjega obsega

2. ICT X-7900 – Specialist za polprevodnike in napajalne naprave

3. ICT X-9200 – paradni konj s pravim 3D

Najboljše prakse za uspešen rentgenski pregled

1. Priprava vzorca in programiranje

Za stabilizacijo PCB-jev uporabite napeljave iz ogljikovih vlaken.
Namenski programi za vsako vrsto paketa:

• BGA: 45° poševno

• QFN: prenos 0°

• Polprevodnik: zlata žica z visoko mag

Prilagojeno programiranje izboljša natančnost in zmanjša lažno pozitivne rezultate.

2. Skladnost z IPC-A-610 in IPC-7095

Programska oprema IKT izračuna odstotek praznine, debelino mostu, odstotek polnjenja cevi in ​​ustvari skladna poročila o uspešnosti/neuspehu.
Zagotavlja, da pregledi izpolnjujejo svetovne standarde kakovosti in zanesljivosti.

Povzetek ključnih točk

Skrite napake spajkalnega spoja povzročijo več kot 70 % napak na terenu v visoko zanesljivi elektroniki.

Le rentgenski pregled jih lahko zanesljivo odkrije.

ICT X-7100, X-7900 in X-9200 zagotavljajo submikronsko ločljivost, inteligentno programsko opremo in globalne storitve.
Tovarnam pomagajo zmanjšati stopnje uhajanja pod 50 ppm in doseči ROI v manj kot 8 mesecih.

Pri izbiri prave rentgenske rešitve gre za zaščito učinkovitosti, zanesljivosti in ugleda blagovne znamke.

---

Pogosto zastavljena vprašanja (FAQ)

1. Kolikšen odstotek praznine je sprejemljiv v avtomobilskem BGA?
IPC-7095 razred 3: ≤25 % skupaj, brez posamezne praznine >15 %.
Večina dobaviteljev Tier-1 zdaj zahteva ≤15 % celotne in ≤10 % posamezne praznine za kritične spoje.

2. Ali lahko rentgen popolnoma nadomesti AOI?
Ne. Najboljša praksa: SPI + 3D AOI + rentgen za skoraj ničelni pobeg.

3. Kakšna je tipična donosnost naložbe?
4–8 mesecev, z izogibanjem odpoklicem, znižanimi stroški garancije in odpravo ročnega pregleda.

4. Kako izbirati med modeli IKT?

• X-7100: splošni PCBA

• X-7900: polprevodnik in baterija

• X-9200: visoka ločljivost + popolni 3D CT

5. Ali IKT ponuja usposabljanje in podporo po vsem svetu?
ja Vključeno 7-dnevno usposabljanje na kraju samem. Servisni centri v Aziji, Evropi, Ameriki.
Odgovor na daljavo v 2 urah. 1-letna garancija.

---

Ste pripravljeni za vedno odpraviti skrite napake?

Zahtevajte brezplačno spletno predstavitev ali ponudbo še danes >>>