المكونات الأساسية لجهاز الأشعة السينية لاختبار PCB
أجهزة الأشعة السينية لاختبار PCB هي أنظمة متطورة تتكون من عدة وحدات متكاملة تعمل معًا لتوفير فحص داخلي غير مدمر.
1وحدة توليد الأشعة السينية (مصدر الأشعة السينية):هذا هو قلب النظام. إنه يستخدم أنبوب الأشعة السينية الميكرو أو النانو (على سبيل المثال ، من Hamamatsu أو Nikon) لتوليد شعاع عالي الطاقة ، مركز بدقة.العناصر الرئيسية تشمل إمدادات الطاقة عالية الجهد و collimators شعاعالنظم الحديثة غالبا ما تتضمن أنابيب مغلقة (مختومة وخالية من الصيانة)ويتمتع الأنظمة المتقدمة بميزات مثل إنتاج الكثافة الثابتة (TXI) للحصول على وضوح صورة ثابت وحجم نقطة محور ثابتة.حاسمة لكل من فحص الإنتاج والمسح المقطعي.
2وحدة اكتساب الصور و الكشف عنهاتلتقط هذه الوحدة الأشعة السينية التي تخترق العينة. لقد انتقلت إلى حد كبير من مكثفات الصور القديمة إلى أجهزة الكشف الرقمية المسطحة (على سبيل المثال ، أنواع CMOS أو CCD).هذه أجهزة الكشف توفر دقة عالية (e.مثل، 1536x1536 بكسل) ، مستوى رمادي عميق 16 بت للتباين الممتاز، ومعدلات إطارات عالية.بعض التصاميم المبتكرة تبقي الكاشف ثابتًا وتميله إلى 60 درجة أو حتى 70 درجة للحصول على مشاهدات زاوية دون التضحية بالتكبير أو تتطلب حركة كبيرة للعينة.
3وحدة التلاعب الميكانيكي وحدة تحديد المواقعالحركة الدقيقة حيوية للتفتيش الدقيق. يتضمن هذا النظام مرحلة محركية عالية الدقة (قدرة الحمل تصل إلى 10 كجم) مع محاور متعددة (X ، Y ، Z ، تدوير ،الميل) غالبا ما يتم تشغيلها بواسطة محركات خطيةيسمح بموقع دقيق لـ PCB تحت الشعاع ويسمح بحركات معقدة للفحص المقطعية (دوران 360 درجة) واكتساب الصور من زوايا مختلفة (على سبيل المثال ، حتى 60 درجة ميل).هذا يضمن عدم وجود نقاط عمياء للتفتيش وهو مفتاح لإعادة بناء ثلاثية الأبعاد.
4وحدة الحماية من الإشعاع:السلامة هي الأهمية القصوى، النظام مغلق داخل خزانة محمية بالرصاص مع نوافذ زجاجيةيحتوي على مفاتيح الحماية التي تقطع على الفور الطاقة إلى أنبوب الأشعة السينية إذا تم فتح الباب، أقفال الأبواب الكهرومغناطيسية التي تمنع فتحها أثناء تشغيل الشعاع، وأزرار وقف الطوارئ. يتم السيطرة على تسرب الإشعاع بدقة إلى مستويات أقل من 1 μSv / ساعة،الامتثال لمعايير السلامة الدولية.
5معالجة البيانات، التحليل، وحدة البرمجيات:هذا هو "دماغ" العملية. يسيطر البرنامج على جميع مكونات الأجهزة ويقوم بمعالجة وتحليل الصور الحرجة. ويشمل ميزات لتعزيز الصورة (ضبط التباين),السطوع ، والحد من الضوضاء) ، التعرف الآلي على العيوب (ADR) باستخدام خوارزميات أو الذكاء الاصطناعي لتصنيف العيوب ، وأدوات القياس الكمية (على سبيل المثال ، بالنسبة إلى نسبة الفراغ ، والمسافات بين الدبوسة والبطاقة ،نسبة الفراغ). يدعم تخزين البرنامج واستدعائه للتفتيش بالتلويح وغالبا ما يدمج مع أنظمة تنفيذ التصنيع (MES) لتتبع البيانات و SPC.
الاستخدامات الرئيسية والتطبيقات
أجهزة الأشعة السينية للوحات الورقية هي أمر لا غنى عنه لمراقبة الجودة وتحليل الفشل في تصنيع الإلكترونيات:
التفتيش المشترك للخلط:هذا هو التطبيق الأكثر شيوعًا. إنه أمر حاسم لفحص اتصالات اللحام الخفية مثل تلك الموجودة في صفوف الشبكة الكراتية (BGA) ، وحزمة الشريحة (CSP) ، وحزمة Quad Flat No-lead (QFN).يكتشف العيوب مثل الجسر (الملابس القصيرة)، الفراغات / التجاويف ، عدم كفاية اللحام ، الرأس في وسادة ، والمفاصل الباردة.
تحليل PCB و التجميع:تستخدم للتحقق من جودة البرميل المصفوفة من خلال الثقب (PTH) ونسبة ملء، ووحدة آثار داخلية، ومواءمة الطبقة في ألواح متعددة الطبقات.
فحص المكونات والأسلاك:يتحقق من سلامة الهياكل الداخلية داخل المكونات ، مثل التوصيلات المقطوعة ، وسندات الأسلاك (للكسر ، أو الانخفاض ، أو أسلاك مفقودة) ، والفراغات الداخلية.
تحليل الفشل وتحسين العمليات:يوفر رؤى لا تقدر بثمن لتشخيص عوائد الميدان وتحسين عمليات التجميع (على سبيل المثال ، ملفات تعريف التدفق ، تصميم الشبكة) من خلال الكشف عن السبب الجذري للعيوب.
الصناعات المشمولة:هذه الأنظمة حيوية عبر الإلكترونيات الاستهلاكية والسيارات والطيران والفضاء والأجهزة الطبية وتغليف أشباه الموصلات، حيث لا يمكن التفاوض على الموثوقية.
✅ المزايا الرئيسية
يقدم اعتماد الفحص بالأشعة السينية مزايا كبيرة على الطرق الأخرى:
اختبار غير مدمر (NDT):يسمح بتفتيش داخلي دقيق دون إتلاف الـ (بي سي بي) الثمين أو المكونات، وهي أكبر ميزة له.
اكتشاف العيوب غير المسبوقة للمفاصل الخفية: إنها الطريقة الوحيدة للتفتيش الكمي لمفاصل اللحام مثل BGA التي تكون مخفية عن الأنظار بعد التجميع.
تحليل دقيق وكمي عالييوفر دقة استثنائية (إلى < 1μm مع مصادر دون ميكرون) ويوفر قياسات دقيقة لمعدلات الفراغ والفجوات والمعايير الأبعاد الأخرى.
تحسين التحكم في العملية والإنتاج:من خلال تحديد اتجاهات العيوب في وقت مبكر من عملية الإنتاج، يمكن للمصنعين إجراء تعديلات تصحيحية، والحد من تكاليف الخردة وإعادة العمل وتحسين الإنتاج العام بشكل كبير.
تعقب البيانات الشامل:التكامل مع MES والقدرة على إنشاء وتخزين تقارير التفتيش التفصيلية تلقائيًا مع الصور لدعم عمليات التدقيق في الجودة وتحليل الأسباب الجذرية.
مقاييس الأداء والقدرات
يمكن تقييم أداء نظام التفتيش بالأشعة السينية على أساس العديد من المعلمات التقنية:
الدقة والتكبير:يتم قياسها في ميكرون (μm) ، وتحديد أصغر ميزة قابلة للكشف. تقدم الأنظمة تكبيرًا هندسيًا (على سبيل المثال ، 200X) وكذلك تكبيرًا أعلى للنظام (على سبيل المثال ، 1500X).النظم المتقدمة تصل إلى دقة تحت الميكرون.
سرعة التفتيش والسرعة:هذا أمر حاسم لخطوط الإنتاج. يمكن قياس السرعة على أنها "الوقت لكل نقطة تفتيش" (على سبيل المثال ، منخفضة تصل إلى 3 ثوان / نقطة).تم تصميم أنظمة التفتيش الآلي بالأشعة السينية (AXI) عالية الجودة عبر الإنترنت للسرعات العالية، التفتيش في الخط في بيئات الإنتاج الضخم.
قدرات تصوير متقدمة:وبالإضافة إلى التصوير ثنائي الأبعاد، توفر الأنظمة الحديثة 2.5D (مناظر زاوية منحنية للحصول على إدراك أعمق أفضل) ، 3D CT scanning (مناظر مقطعية وتقديم حجمية) ،وتقنيات مثل SFT (تقنية فلتر الشريحة) لتحليل لوحات ذات الجانبين دون تفكيك.
الأتمتة و سهولة الاستخدام:ميزات مثل وصفات قابلة للبرمجة، الملاحة التلقائية إلى نقاط الاهتمام، قراءة الشرائط لتحديد لوحة،وواجهات البرمجيات البديهية تقلل بشكل كبير من وقت تدريب المشغل وتقلل من الأخطاء البشرية.
الاندماج المتعدد التقنيات:الأنظمة الأكثر تقدما يمكن أن تجمع العديد من التقنيات المذكورة أعلاه (2D، 2.5D، 3D CT، SFT) في منصة واحدة لمعالجة أكثر تحديات التفتيش تعقيدا.
مقارنة الأنظمة التمثيلية
| ميزة / نظام | سلسلة Nordson X (AXI) 3 | "ويلمان X6800B" 5 | GR-XRAY-2300 (خارج الاتصال) 6 | YXLON Y.CHEETAH 7 |
| الاستخدام الرئيسي | إنتاج السرعة العالية | المختبر، الجودة، تحليل الفشل | مراقبة الجودة والعمليات خارج الموقع | فحص دفعات عالية الإنتاجية |
| الحد الأقصى لحجم العينة | 460 ملم × 360 ملم | 500 ملم × 500 ملم | 510ملم × 510ملم | صينية كبيرة للوحات المتعددة |
| القرار | 3-4 ميكرومتر/بيكسل | حجم البقعة 5μm | ≤0.5 ميكرومتر | قدرات تحت الميكرون |
| القوة الرئيسية | التكامل بين السرعة و MES | سهولة الاستخدام و كاشف ميل | طائرة CT & عالية الدقة | "لمسة واحدة" العملية (~ 8 ثوان/الصورة الأولى) |
| تقنية التفتيش | 2D، 2.5D (40 درجة) ، SFT، 3D SART | تحليل ثنائي الأبعاد والحسابات الأساسية | 2D، CT مستطيل، CT الدوران | 2D و 3D CT (Y.QuickScan) |
الاستنتاج
أجهزة اختبار الأشعة السينية للوحات الورقية هي أدوات قوية وأساسية لضمان جودة وموثوقية الإلكترونيات الحديثة.كاشف رقمي، معالج دقيق، ودرع أمان قوي، وبرنامج ذكي.
يدور استخدامها الأساسي حول فحص مفاصل اللحام الخفية والهياكل الداخلية بشكل غير مدمر. المزايا الرئيسية تشمل الكشف عن العيوب التي لا يمكن أن ترى أي طريقة أخرى ،توفير بيانات كمية لتحسين العمليات، وضمان جودة المنتجات في الصناعات عالية الموثوقية.
الأداء يتطور باستمرار، مع الاتجاهات التي تشير إلى المزيد من الأتمتة (التعرف على العيوب القائمة على الذكاء الاصطناعي) ، سرعات أسرع (وخاصة لـ AXI في الخط) ،دقة أعلى للمكونات ذات الحدة الدقيقة، وتوسيع قدرات التصوير المقطعي ثلاثي الأبعاد لأكثر احتياجات التحليل صرامة. عند اختيار نظام،وتقنيات التصوير المحددة اللازمة لتصميمات الـ PCB الحالية والمستقبلية.
إخلاء المسؤولية:يمكن أن تختلف المواصفات بشكل كبير بين الشركات المصنعة والنماذج.يوصى بشدة بالتشاور مباشرة مع موردي المعدات لمناقشة متطلبات التطبيق الخاصة بك وطلب العروض التوضيحية مع PCBs الخاصة بك.
المكونات الأساسية لجهاز الأشعة السينية لاختبار PCB
أجهزة الأشعة السينية لاختبار PCB هي أنظمة متطورة تتكون من عدة وحدات متكاملة تعمل معًا لتوفير فحص داخلي غير مدمر.
1وحدة توليد الأشعة السينية (مصدر الأشعة السينية):هذا هو قلب النظام. إنه يستخدم أنبوب الأشعة السينية الميكرو أو النانو (على سبيل المثال ، من Hamamatsu أو Nikon) لتوليد شعاع عالي الطاقة ، مركز بدقة.العناصر الرئيسية تشمل إمدادات الطاقة عالية الجهد و collimators شعاعالنظم الحديثة غالبا ما تتضمن أنابيب مغلقة (مختومة وخالية من الصيانة)ويتمتع الأنظمة المتقدمة بميزات مثل إنتاج الكثافة الثابتة (TXI) للحصول على وضوح صورة ثابت وحجم نقطة محور ثابتة.حاسمة لكل من فحص الإنتاج والمسح المقطعي.
2وحدة اكتساب الصور و الكشف عنهاتلتقط هذه الوحدة الأشعة السينية التي تخترق العينة. لقد انتقلت إلى حد كبير من مكثفات الصور القديمة إلى أجهزة الكشف الرقمية المسطحة (على سبيل المثال ، أنواع CMOS أو CCD).هذه أجهزة الكشف توفر دقة عالية (e.مثل، 1536x1536 بكسل) ، مستوى رمادي عميق 16 بت للتباين الممتاز، ومعدلات إطارات عالية.بعض التصاميم المبتكرة تبقي الكاشف ثابتًا وتميله إلى 60 درجة أو حتى 70 درجة للحصول على مشاهدات زاوية دون التضحية بالتكبير أو تتطلب حركة كبيرة للعينة.
3وحدة التلاعب الميكانيكي وحدة تحديد المواقعالحركة الدقيقة حيوية للتفتيش الدقيق. يتضمن هذا النظام مرحلة محركية عالية الدقة (قدرة الحمل تصل إلى 10 كجم) مع محاور متعددة (X ، Y ، Z ، تدوير ،الميل) غالبا ما يتم تشغيلها بواسطة محركات خطيةيسمح بموقع دقيق لـ PCB تحت الشعاع ويسمح بحركات معقدة للفحص المقطعية (دوران 360 درجة) واكتساب الصور من زوايا مختلفة (على سبيل المثال ، حتى 60 درجة ميل).هذا يضمن عدم وجود نقاط عمياء للتفتيش وهو مفتاح لإعادة بناء ثلاثية الأبعاد.
4وحدة الحماية من الإشعاع:السلامة هي الأهمية القصوى، النظام مغلق داخل خزانة محمية بالرصاص مع نوافذ زجاجيةيحتوي على مفاتيح الحماية التي تقطع على الفور الطاقة إلى أنبوب الأشعة السينية إذا تم فتح الباب، أقفال الأبواب الكهرومغناطيسية التي تمنع فتحها أثناء تشغيل الشعاع، وأزرار وقف الطوارئ. يتم السيطرة على تسرب الإشعاع بدقة إلى مستويات أقل من 1 μSv / ساعة،الامتثال لمعايير السلامة الدولية.
5معالجة البيانات، التحليل، وحدة البرمجيات:هذا هو "دماغ" العملية. يسيطر البرنامج على جميع مكونات الأجهزة ويقوم بمعالجة وتحليل الصور الحرجة. ويشمل ميزات لتعزيز الصورة (ضبط التباين),السطوع ، والحد من الضوضاء) ، التعرف الآلي على العيوب (ADR) باستخدام خوارزميات أو الذكاء الاصطناعي لتصنيف العيوب ، وأدوات القياس الكمية (على سبيل المثال ، بالنسبة إلى نسبة الفراغ ، والمسافات بين الدبوسة والبطاقة ،نسبة الفراغ). يدعم تخزين البرنامج واستدعائه للتفتيش بالتلويح وغالبا ما يدمج مع أنظمة تنفيذ التصنيع (MES) لتتبع البيانات و SPC.
الاستخدامات الرئيسية والتطبيقات
أجهزة الأشعة السينية للوحات الورقية هي أمر لا غنى عنه لمراقبة الجودة وتحليل الفشل في تصنيع الإلكترونيات:
التفتيش المشترك للخلط:هذا هو التطبيق الأكثر شيوعًا. إنه أمر حاسم لفحص اتصالات اللحام الخفية مثل تلك الموجودة في صفوف الشبكة الكراتية (BGA) ، وحزمة الشريحة (CSP) ، وحزمة Quad Flat No-lead (QFN).يكتشف العيوب مثل الجسر (الملابس القصيرة)، الفراغات / التجاويف ، عدم كفاية اللحام ، الرأس في وسادة ، والمفاصل الباردة.
تحليل PCB و التجميع:تستخدم للتحقق من جودة البرميل المصفوفة من خلال الثقب (PTH) ونسبة ملء، ووحدة آثار داخلية، ومواءمة الطبقة في ألواح متعددة الطبقات.
فحص المكونات والأسلاك:يتحقق من سلامة الهياكل الداخلية داخل المكونات ، مثل التوصيلات المقطوعة ، وسندات الأسلاك (للكسر ، أو الانخفاض ، أو أسلاك مفقودة) ، والفراغات الداخلية.
تحليل الفشل وتحسين العمليات:يوفر رؤى لا تقدر بثمن لتشخيص عوائد الميدان وتحسين عمليات التجميع (على سبيل المثال ، ملفات تعريف التدفق ، تصميم الشبكة) من خلال الكشف عن السبب الجذري للعيوب.
الصناعات المشمولة:هذه الأنظمة حيوية عبر الإلكترونيات الاستهلاكية والسيارات والطيران والفضاء والأجهزة الطبية وتغليف أشباه الموصلات، حيث لا يمكن التفاوض على الموثوقية.
✅ المزايا الرئيسية
يقدم اعتماد الفحص بالأشعة السينية مزايا كبيرة على الطرق الأخرى:
اختبار غير مدمر (NDT):يسمح بتفتيش داخلي دقيق دون إتلاف الـ (بي سي بي) الثمين أو المكونات، وهي أكبر ميزة له.
اكتشاف العيوب غير المسبوقة للمفاصل الخفية: إنها الطريقة الوحيدة للتفتيش الكمي لمفاصل اللحام مثل BGA التي تكون مخفية عن الأنظار بعد التجميع.
تحليل دقيق وكمي عالييوفر دقة استثنائية (إلى < 1μm مع مصادر دون ميكرون) ويوفر قياسات دقيقة لمعدلات الفراغ والفجوات والمعايير الأبعاد الأخرى.
تحسين التحكم في العملية والإنتاج:من خلال تحديد اتجاهات العيوب في وقت مبكر من عملية الإنتاج، يمكن للمصنعين إجراء تعديلات تصحيحية، والحد من تكاليف الخردة وإعادة العمل وتحسين الإنتاج العام بشكل كبير.
تعقب البيانات الشامل:التكامل مع MES والقدرة على إنشاء وتخزين تقارير التفتيش التفصيلية تلقائيًا مع الصور لدعم عمليات التدقيق في الجودة وتحليل الأسباب الجذرية.
مقاييس الأداء والقدرات
يمكن تقييم أداء نظام التفتيش بالأشعة السينية على أساس العديد من المعلمات التقنية:
الدقة والتكبير:يتم قياسها في ميكرون (μm) ، وتحديد أصغر ميزة قابلة للكشف. تقدم الأنظمة تكبيرًا هندسيًا (على سبيل المثال ، 200X) وكذلك تكبيرًا أعلى للنظام (على سبيل المثال ، 1500X).النظم المتقدمة تصل إلى دقة تحت الميكرون.
سرعة التفتيش والسرعة:هذا أمر حاسم لخطوط الإنتاج. يمكن قياس السرعة على أنها "الوقت لكل نقطة تفتيش" (على سبيل المثال ، منخفضة تصل إلى 3 ثوان / نقطة).تم تصميم أنظمة التفتيش الآلي بالأشعة السينية (AXI) عالية الجودة عبر الإنترنت للسرعات العالية، التفتيش في الخط في بيئات الإنتاج الضخم.
قدرات تصوير متقدمة:وبالإضافة إلى التصوير ثنائي الأبعاد، توفر الأنظمة الحديثة 2.5D (مناظر زاوية منحنية للحصول على إدراك أعمق أفضل) ، 3D CT scanning (مناظر مقطعية وتقديم حجمية) ،وتقنيات مثل SFT (تقنية فلتر الشريحة) لتحليل لوحات ذات الجانبين دون تفكيك.
الأتمتة و سهولة الاستخدام:ميزات مثل وصفات قابلة للبرمجة، الملاحة التلقائية إلى نقاط الاهتمام، قراءة الشرائط لتحديد لوحة،وواجهات البرمجيات البديهية تقلل بشكل كبير من وقت تدريب المشغل وتقلل من الأخطاء البشرية.
الاندماج المتعدد التقنيات:الأنظمة الأكثر تقدما يمكن أن تجمع العديد من التقنيات المذكورة أعلاه (2D، 2.5D، 3D CT، SFT) في منصة واحدة لمعالجة أكثر تحديات التفتيش تعقيدا.
مقارنة الأنظمة التمثيلية
| ميزة / نظام | سلسلة Nordson X (AXI) 3 | "ويلمان X6800B" 5 | GR-XRAY-2300 (خارج الاتصال) 6 | YXLON Y.CHEETAH 7 |
| الاستخدام الرئيسي | إنتاج السرعة العالية | المختبر، الجودة، تحليل الفشل | مراقبة الجودة والعمليات خارج الموقع | فحص دفعات عالية الإنتاجية |
| الحد الأقصى لحجم العينة | 460 ملم × 360 ملم | 500 ملم × 500 ملم | 510ملم × 510ملم | صينية كبيرة للوحات المتعددة |
| القرار | 3-4 ميكرومتر/بيكسل | حجم البقعة 5μm | ≤0.5 ميكرومتر | قدرات تحت الميكرون |
| القوة الرئيسية | التكامل بين السرعة و MES | سهولة الاستخدام و كاشف ميل | طائرة CT & عالية الدقة | "لمسة واحدة" العملية (~ 8 ثوان/الصورة الأولى) |
| تقنية التفتيش | 2D، 2.5D (40 درجة) ، SFT، 3D SART | تحليل ثنائي الأبعاد والحسابات الأساسية | 2D، CT مستطيل، CT الدوران | 2D و 3D CT (Y.QuickScan) |
الاستنتاج
أجهزة اختبار الأشعة السينية للوحات الورقية هي أدوات قوية وأساسية لضمان جودة وموثوقية الإلكترونيات الحديثة.كاشف رقمي، معالج دقيق، ودرع أمان قوي، وبرنامج ذكي.
يدور استخدامها الأساسي حول فحص مفاصل اللحام الخفية والهياكل الداخلية بشكل غير مدمر. المزايا الرئيسية تشمل الكشف عن العيوب التي لا يمكن أن ترى أي طريقة أخرى ،توفير بيانات كمية لتحسين العمليات، وضمان جودة المنتجات في الصناعات عالية الموثوقية.
الأداء يتطور باستمرار، مع الاتجاهات التي تشير إلى المزيد من الأتمتة (التعرف على العيوب القائمة على الذكاء الاصطناعي) ، سرعات أسرع (وخاصة لـ AXI في الخط) ،دقة أعلى للمكونات ذات الحدة الدقيقة، وتوسيع قدرات التصوير المقطعي ثلاثي الأبعاد لأكثر احتياجات التحليل صرامة. عند اختيار نظام،وتقنيات التصوير المحددة اللازمة لتصميمات الـ PCB الحالية والمستقبلية.
إخلاء المسؤولية:يمكن أن تختلف المواصفات بشكل كبير بين الشركات المصنعة والنماذج.يوصى بشدة بالتشاور مباشرة مع موردي المعدات لمناقشة متطلبات التطبيق الخاصة بك وطلب العروض التوضيحية مع PCBs الخاصة بك.
العنوان
المبنى رقم 142 / B311 ، شارع سونغيو ، مجتمع هونغشينغ ، شارع سونغانغ ، منطقة باوان ، شينزين الصين.
الهاتف
+86-16620793861
البريد الإلكتروني
alina@hxt-smt.com
