ضبط الجودة
فحص PCB بالأشعة السينية هو تقنية شائعة لاختبار PCB تستخدم الأشعة السينية للتحقق من جودة PCB واكتشاف المناطق المعيبة المخفية دون الإضرار باللوحة. في UnityPCB، نستخدم أحدث أجهزة فحص PCB بالأشعة السينية التي تمكننا من تحديد عيوب التجميع المخفية والحفاظ على جودة المنتجات.
يُشار إلى فحص الأشعة السينية للوحة الدوائر المطبوعة أيضًا باسم فحص الأشعة السينية الآلي أو AXI. يستخدم هذا النظام الأشعة السينية كمصدر للمسح، والذي يمكنه التقاط الأشكال الهندسية الداخلية والتراكيب الهيكلية دون التسبب في تلف الجزء قيد الفحص. إنه أكثر فعالية في تحديد الفراغات والشقوق الكبيرة، وفي الوقت نفسه، يمكن فحص جميع SMDs ومفاصل اللحام الخاصة بها. كما أنه مزود ببرنامج ينتج صورًا ثنائية الأبعاد في الوقت الفعلي للمكونات، وبمساعدة هذه الصور، يمكننا بسهولة تصور وتحليل العيوب في اللوحة. والأهم من ذلك، يمكننا أيضًا معرفة سبب كل مشكلة باستخدام طريقة اختبار لوحة الدوائر المطبوعة الرئيسية هذه.
يعتمد فحص PCB بالأشعة السينية على قياس فوتونات الأشعة السينية التي تمر عبر مادة معينة. تحتوي المواد المختلفة على نسب مختلفة من العناصر وبالتالي، تختلف أوزانها الذرية وكذلك تتفاعل فوتونات الأشعة السينية بطريقة معينة عند مواجهة عناصر محددة. في هذه الحالة، تبدو العناصر الأثقل عادةً أغمق مقارنة بالعناصر الأخف وزناً التي تبدو أكثر شفافية، وهذا يفسح المجال في النهاية لصور الأشعة السينية الديناميكية. نظرًا لأن PCBs تتكون عمومًا من عناصر أثقل، يمكن تحقيق وصف مصور أكثر دقة بسهولة من خلال التصور بالأشعة السينية. تتضمن معدات فحص PCB بالأشعة السينية عمومًا ثلاثة مكونات رئيسية:
• أنبوب الأشعة السينية: يلعب أنبوب الأشعة السينية دورًا مهمًا في إنتاج فوتونات الأشعة السينية، والتي تُعرف أيضًا باسم أنبوب رونتجن. وهو يعمل على تسريع الإلكترونات إلى سرعات عالية ثم يتسبب في اصطدامها بالهدف.
• منصة التعامل مع العينات: لطلب فحص الأشعة السينية من جميع الزوايا، يتم استخدام منصة جهاز الأشعة السينية لتحريك عينة PCB في جميع الاتجاهات.
• الكاشف: يستقبل الكاشف فوتونات الأشعة السينية على الجانب الآخر من عينة PCB ويشكل صورة منها. قد تكون هذه الصورة بتنسيق ثنائي الأبعاد عادي أو صورة ثلاثية الأبعاد مفصلة، اعتمادًا على البرنامج المستخدم.
• نظام ثنائي الأبعاد: يُظهِر نظام الأشعة السينية ثنائي الأبعاد الجانبين الأمامي والخلفي للوحة الدوائر المطبوعة في نفس الوقت لتكوين صورة اللوحة. وهذا على غرار ما كان يُعتقد سابقًا حيث كانت الأشعة السينية تُستخدم لفحص كسور العظام. يمكن استخدام الأنظمة ثنائية الأبعاد إما في وضع متصل بالإنترنت أو في وضع غير متصل بالإنترنت.
• نظام ثلاثي الأبعاد: نظام الأشعة السينية ثلاثي الأبعاد قادر على إنشاء صورة ثلاثية الأبعاد للوحة الدوائر المطبوعة من خلال جمع سلسلة من الصور ثنائية الأبعاد للمستوى المقطعي. وهذا بنفس الطريقة التي تعمل بها عمليات المسح المقطعي المحوسب بشكل عام في المجال الطبي. تعمل الأشعة السينية ثلاثية الأبعاد أيضًا باستخدام تقنية التصوير المقطعي المحوسب حيث يتم إضافة المقاطع العرضية المتتالية في جزء أو منطقة معينة. ومن الجدير بالذكر أن طريقة التصوير المقطعي المحوسب لا يمكن إجراؤها إلا دون اتصال بالإنترنت بسبب الخوارزميات المعقدة المشاركة، بينما يمكن إجراء طريقة التصوير المقطعي المحوسب عبر الإنترنت وخارجه.
• التشغيل عبر الإنترنت: هناك بعض أجهزة الأشعة السينية التي تستخدم على الإنترنت لجمع البيانات ومقارنتها. وهذا يجعل من الممكن التعامل مع التعقيد المتزايد والكميات الكبيرة من لوحات الدوائر المطبوعة. ومع ذلك، فإن الجانب السلبي لوجود القدرة على الاتصال بالإنترنت هو أنها تبطئ تشغيل جهاز الأشعة السينية وبالتالي تتطلب تكلفة أكبر مقابل سعة أقل.
• التشغيل دون اتصال بالإنترنت: يمكن تشغيل جميع أجهزة الأشعة السينية في وضع غير متصل بالإنترنت لغرض فحص الألواح وفحص العينات. عادةً ما تكون الأدوات غير المتصلة بالإنترنت سريعة الحساب ولكنها ليست مناسبة لكميات كبيرة من المنتجات.
• مشاكل الفتحات العمياء والمدفونة: تتمتع أجهزة الأشعة السينية بالقدرة على مسح المناطق التي يصعب الوصول إليها، مما يمكن المفتشين من تقييم سلامة الثقوب والاتصالات في لوحات الدوائر المطبوعة مثل الفتحات العمياء والمدفونة.
• عيوب مصفوفات الشبكة الكروية (BGAs): يمكن للأشعة السينية أن تمر عبر مكونات BGA المغلقة جيدًا وبالتالي تسمح للمفتشين برؤية العيوب في لوحات الدوائر المطبوعة والمكونات المركبة والتي قد يكون من الصعب رؤيتها بخلاف ذلك بسبب وضعها المضغوط.
• أخطاء وضع مكثفات الفصل: من خلال تنفيذ AXI، يمكننا التحقق مما إذا كانت مكثفات الفصل موضوعة بشكل صحيح، وهو أمر بالغ الأهمية لاستقرار الطاقة. يمكن أن يؤدي وضعها في المكان الخطأ إلى تقليل الأداء وحتى التسبب في حدوث انفجارات.
• فجوات اللحام: باستخدام فحص الأشعة السينية للوحة الدوائر المطبوعة، نتمكن من تحديد فجوات اللحام التي قد تؤدي إلى ضعف التوصيلات أو جودة المنتج. من الصعب العثور على مثل هذه المشكلة عن طريق الفحص البصري بسبب كثافة BGAs.
• ثقوب الدبوس الممتلئة: يمكن لـ AXI أيضًا اكتشاف ثقوب الدبوس الممتلئة في الثقوب المطلية. تحدث هذه المشكلة بسبب تسرب الغاز أثناء عملية اللحام، مما يؤثر على موثوقية التوصيل.
المزايا
القدرة على التفتيش الداخلي: باستخدام AXI، يمكننا التحقق من الهياكل الداخلية ومفاصل اللحام المخفية، بالإضافة إلى المكونات التي قد تكون غير مرئية من سطح PCB.
دقة عالية: توفر هذه التقنية صورة واضحة مما يجعل من السهل تحديد أنواع العيوب حتى تلك الدقيقة التي يصعب تحديدها باستخدام طرق التفتيش الأخرى.
مناسب للتجمعات المعقدة: يعد الفحص بالأشعة السينية الآلي مناسبًا لفحص الألواح متعددة الطبقات والمكونات المعبأة بكثافة مثل مصفوفات الشبكة الكروية (BGAs) والألواح الرباعية المسطحة غير الرصاصية (QFNs)،
التحليل الكمي: يمكن لأنظمة AXI المتقدمة تقديم بيانات نوعية مرتبطة بجودة وصلة اللحام ووضع المكونات والمعلمات المهمة الأخرى.
عيوب
التكلفة الأولية المرتفعة: عادة ما تكون تكلفة AXI أعلى من تقنيات التفتيش الشائعة الأخرى بسبب الاستثمارات الأولية العالية في المعدات.
المخاوف المتعلقة بسلامة الإشعاع: يجب مراعاة قضايا السلامة عند استخدام الأشعة السينية، وقد تكون هناك حاجة إلى تعديلات خاصة للمرفق وتدريب المشغلين.
اكتشاف عيوب السطح المحدودة: على الرغم من أن AXI يمكن أن يوفر نتائج جيدة جدًا في الفحص الداخلي للوحات الدوائر المطبوعة، إلا أنه قد يكون أقل موثوقية من الفحص البصري الآلي (AOI) في تحديد العيوب الخارجية على لوحات الدوائر المطبوعة.
على الرغم من أن AXI وAOI ينتميان إلى فئة طرق الاختبار والتفتيش الهيكلي التي تستخدم التقاط الصور للفحص، إلا أن لكل منهما خصائص ووظائف محددة. لفهم الاختلافات بينهما بشكل أفضل، ندرج الجدول أدناه:
يعد فحص PCB بالأشعة السينية أمرًا مهمًا لأنه يمكن أن يكشف عن مشاكل خفية مثل حزم BGA والفراغات في وصلات اللحام. يساعد هذا في تقليل إنتاج PCBs غير الموثوقة وغير القياسية.
نعم، إذا تم اتباع بروتوكولات السلامة المناسبة. اليوم، أصبحت أنظمة فحص الأشعة السينية محمية بشكل جيد وهناك أقفال أمان لتقليل مستويات التعرض.
يمكن للفحص بالأشعة السينية تحديد عدد من العيوب، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر فراغات اللحام، واتصالات BGA، والمكونات غير المحاذاة، واللحام غير الكافي، والدوائر القصيرة، والثقوب المملوءة.
يعد فحص الأشعة السينية مفيدًا للغاية في الحالات التي تكون فيها مجموعات الدوائر معقدة، وعندما تكون الوصلات مخفية مثل BGAs.
لا، يكمل AXI التقنيات الأخرى مثل AOI واختبار الدائرة الداخلية (ICT) حيث يكتشف AXI العيوب الداخلية التي لا تستطيع التقنيات الأخرى اكتشافها. وهو أكثر فعالية إذا تم استخدامه كواحدة من الأدوات العديدة في عملية مراقبة الجودة.
قم بتحسين جودة PCB لديك باستخدام حلول الاختبار الصارمة من UnityPCB
المنتجات
تواصل معنا
