Inspection par rayons X : Gardien de la qualité des projets PCB/PCBA
En tant que composant essentiel des applications électroniques, le processus de fabrication des cartes PCBA est très complexe. Toute erreur de conception, de fabrication ou d'assemblage peut gravement affecter les performances des applications électroniques. Au-delà des applications courantes telles que les téléphones portables et les ordinateurs, les circuits imprimés sont également utilisés dans des domaines sophistiqués tels que l'armée et l'aérospatiale. Dans ces applications haut de gamme, les cartes de circuits imprimés sont de plus en plus petites, tandis que la densité des composants structurels internes est de plus en plus complexe. Par conséquent, il peut s'avérer difficile de détecter les problèmes de défaillance. Pour surmonter ces difficultés, Inspection par rayons X est devenue une méthode d'inspection indispensable dans les Fabrication de PCB et le processus d'assemblage. Chez FS Technology, nous sommes spécialisés dans l'offre d'informations détaillées sur cette technologie très efficace. Méthode de test des PCB.
Qu'est-ce que l'inspection par rayons X des circuits imprimés ?
Concept
La détection par rayons X est une méthode d'essai non destructive qui peut être utilisée à la fois pour les PCB et les PCBA. Dans le processus de fabrication, elle permet d'évaluer la qualité de la couche interne du circuit imprimé, tandis que dans le processus d'assemblage, elle permet de détecter des problèmes tels que la qualité des joints de soudure et l'emplacement des composants. Le principe de cette méthode de détection consiste à utiliser un rayonnement électromagnétique à haute énergie pour traverser le matériau et générer une image de sa structure interne, révélant ainsi des problèmes internes invisibles à l'œil nu.
Dans les projets de PCBA à haute densité, même les techniciens qualifiés et les équipements AOI avancés peuvent ne pas réussir à identifier les problèmes. En revanche, l'inspection par rayons X permet de détecter facilement les problèmes dans les circuits imprimés et les composants complexes. Les machines à rayons X utilisées pendant l'inspection peuvent fournir une vue agrandie d'un circuit imprimé ou d'un composant, ce qui permet aux techniciens d'examiner les moindres détails. Cette technologie est un outil essentiel pour garantir la qualité et la fiabilité des circuits imprimés dans un large éventail d'applications, notamment l'électronique grand public, l'aérospatiale et la défense.
Caractéristiques
- Essais non destructifs : Il s'agit d'un processus précieux pour les composants sensibles qui sont difficiles à remplacer, car l'ensemble du processus de test ne doit pas toucher physiquement la carte, ce qui évite d'endommager le circuit imprimé ou tout autre composant de la carte.
- Imagerie de haute qualité : Le test aux rayons X génère des images de haute qualité de la structure interne de la carte de circuit imprimé pendant l'inspection, ce qui facilite la détection des défauts difficiles à identifier par d'autres méthodes de test.
- Rapide et précis : Le traitement efficace et rapide de cette technologie est extrêmement avantageux pour Assemblage rapide de circuits imprimés en veillant à ce que les processus de fabrication ne soient pas ralentis par de longues procédures d'inspection.
- Considérations relatives aux coûts : L'inspection par rayons X engendre des coûts supplémentaires par rapport aux méthodes d'essai gratuites telles que l'inspection visuelle et l'inspection de l'eau. Inspection AOI.
- Expertise technique : Le processus d'inspection nécessite l'intervention d'experts et de techniciens capables de capturer avec précision des images radiographiques et d'interpréter les résultats.
- Exposition aux radiations : Lors de l'inspection par rayons X des PCB, les travailleurs peuvent être exposés à des rayonnements ionisants qui peuvent être nocifs s'ils ne sont pas correctement contrôlés. Il est donc essentiel de mettre en œuvre des mesures de sécurité appropriées pour minimiser le risque d'exposition aux rayonnements.
Comment assurer la qualité de la détection par rayons X ?
Équipement de radiographie avancé
- Les machines AXI : sont conçues pour assemblage de circuits imprimés en grande quantité où un haut degré d'automatisation est nécessaire pour scanner et inspecter plusieurs cartes rapidement et avec précision.
- Machines à rayons X manuelles : Ces machines sont souvent utilisées pour des projets de faible volume ou des prototypes en raison de la nécessité de positionner manuellement le circuit imprimé pour l'imagerie. Elles conviennent également à l'inspection de composants plus grands ou de forme irrégulière.
- Machines à rayons X à microfoyer : Elles ont une petite taille de point focal et sont utilisées pour l'imagerie à haute résolution de petits composants et structures sur les cartes PCBA. Elles sont idéales pour les applications de haute précision qui nécessitent une imagerie détaillée de caractéristiques minuscules.
- Machines à rayons X pour la tomographie assistée par ordinateur (CT) : Ces appareils utilisent la technologie du scanner pour générer des images en 3D des circuits imprimés en vue d'une analyse plus détaillée. Ils sont utilisés pour les assemblages complexes de circuits imprimés qui nécessitent une inspection détaillée des structures internes et des caractéristiques cachées.
- Machines à rayons X en ligne : Ces machines sont intégrées à la chaîne de production et scannent les circuits imprimés de manière synchronisée pendant le processus de production. Elles conviennent aux environnements de production à haut volume où l'inspection en temps réel est nécessaire.
- Appareils à rayons X hors ligne : Ces machines sont utilisées pour la détection secondaire post-partum ou la détection par échantillonnage. Elles sont idéales pour inspecter les produits finis ou tester un petit échantillon de PCB provenant d'une grande série de production.
- Systèmes à rayons X pour armoires : Ces systèmes sont conçus pour l'inspection de cartes de circuits imprimés de petite et moyenne taille. Ils sont équipés d'un petit tube à rayons X et d'un panneau plat pour générer des images de circuits. Ils sont souvent utilisés pour l'inspection rapide et facile de petits composants.
- Systèmes à rayons X sur pied : Ces systèmes sont conçus pour l'inspection de grands panneaux de circuits imprimés. Ils sont plus grands que les systèmes à rayons X en armoire et sont équipés d'un tube à rayons X de grande puissance et de détecteurs plus grands.
Processus d'inspection par rayons X des circuits imprimés
- Nettoyage des cartes PCBA : Avant le balayage, il est impératif de nettoyer toute saleté ou impureté sur la surface de la carte afin d'éviter toute interférence avec les images produites par les rayons X.
- Inspection par rayons X : Placez le circuit imprimé dans l'appareil à rayons X, allumez l'interrupteur et un rayonnement électromagnétique à haute énergie pénétrera à l'intérieur du circuit pour capturer des images de la structure interne du circuit.
- Analyse d'images : Utiliser un logiciel complémentaire pour analyser les images capturées et détecter et mesurer les éventuels défauts.
- Rapport : Lors de la dernière étape, tous les défauts identifiés au cours du processus d'inspection par rayons X sont consignés dans un rapport. Ce rapport est utilisé pour dépanner et réparer la carte afin d'en garantir le bon fonctionnement.
Meilleures pratiques en matière d'inspection par rayons X
- Étalonnage et maintenance des équipements : Il est essentiel qu'un technicien professionnel étalonne et entretienne correctement l'équipement avant d'effectuer des contrôles de circuit.
- Paramètres d'inspection précis : Utiliser des paramètres d'inspection précis adaptés à la taille et à la complexité structurelle de la carte de circuit imprimé.
- Formation de technicien : Veiller à ce que les techniciens chargés des inspections reçoivent une formation adéquate afin d'acquérir la capacité d'analyser les images radiographiques et d'identifier les défauts.
- Validation régulière du processus d'inspection : Valider régulièrement le processus d'inspection afin d'en garantir l'exactitude et la validité.
Progrès dans les systèmes d'inspection par rayons X
La technologie d'inspection par rayons X continue d'évoluer, Sociétés de PCBA peut fournir des services d'inspection de circuits imprimés plus fiables et plus précis grâce aux progrès réalisés dans le domaine du matériel et des logiciels, tels que la source de rayons X et le détecteur.
- Progrès dans les sources de rayons X : Les fabricants d'équipements ont généralisé les sources de rayons X microfocales dans la fabrication électronique, qui produisent des images haute résolution des circuits imprimés et accélèrent les inspections.
- Progrès dans les détecteurs : L'utilisation de détecteurs à panneau plat par les grandes entreprises de PCBA renforce l'utilité de la technologie des rayons X dans les projets de PCB. En outre, le développement de détecteurs à comptage de photons a amélioré la sensibilité de la détection des rayons X, ce qui permet aux ingénieurs de mieux concentrer les rayons.
- Progrès dans les logiciels d'inspection : FS Technology utilise un système d'imagerie 3D pour inspecter l'ensemble de la planche à 360° sans angle mort. Cette technologie nous permet de tourner et de zoomer sur des zones spécifiques de la carte. L'utilisation d'un logiciel de reconnaissance automatique des défauts (ADR) permet de gagner du temps et d'éviter les erreurs de détection manuelle.
- L'intelligence artificielle : L'application de la technologie de l'IA à l'inspection des PCB permet non seulement de détecter les erreurs actuelles sur les cartes, mais aussi de prédire la possibilité de défauts en fonction de la conception et d'autres facteurs. Les algorithmes d'intelligence artificielle constituent un nouveau développement dans les systèmes à rayons X.
Conclusion
L'inspection par rayons X est une technique très utile pour l'industrie électronique, car elle offre un processus précis et fiable d'inspection des cartes de circuits imprimés. En tant que technique d'essai non destructive, elle convient aussi bien aux prototypes qu'à la production de masse, réduisant ainsi le risque de dommages ou de rappels de produits.
Pour l'avenir, les efforts de recherche et de développement se concentrent sur l'amélioration de la vitesse, de la précision et de l'efficacité du processus d'inspection.
Un domaine de développement prometteur est l'importance de l'apprentissage automatique, qui peut améliorer la précision de l'inspection par rayons X et l'efficacité de la détection des défauts.
Un autre domaine de développement est la création de nouveaux détecteurs de rayons X capables de produire des images à plus haute résolution, ce qui permet des inspections encore plus détaillées.
En outre, l'intégration de l'inspection par rayons X dans les processus de fabrication automatisés permet de rationaliser le processus d'inspection et d'améliorer l'efficacité.
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