شهد مجال الاختبارات غير الإتلافية تحولاً ملحوظاً نحو حلول صغيرة الحجم وسهلة الاستخدام. يوفر جهاز الأشعة السينية المكتبي القدرة التحليلية لأنظمة التصوير الصناعية ضمن مساحة مناسبة للمختبرات ومراكز الصيانة وخطوط الإنتاج الصغيرة. تُعد هذه الأنظمة بالغة الأهمية لتصوير البنية الداخلية للمكونات الإلكترونية، مما يسمح للمشغلين بالتحقق من الجودة دون الحاجة إلى تفكيك الجهاز أو إتلافه.
تعمل أنظمة الأشعة السينية المكتبية عن طريق إسقاط طاقة الأشعة السينية عبر العينة على كاشف رقمي. وتحدد كثافة المادة مقدار الطاقة الممتصة. فالمواد الأكثر كثافة، مثل لحام الرصاص أو آثار النحاس، تمتص المزيد من الأشعة السينية وتظهر أغمق (أو أفتح، حسب القطبية) في الصورة الناتجة.
تشمل المكونات الرئيسية في هذه الأنظمة المدمجة ما يلي:
مصدر الأشعة السينية (الأنبوب): يُولّد الإشعاع. في الأجهزة المكتبية، تكون هذه عادةً أنابيب "مغلقة" لا تتطلب صيانة.
الكاشف الرقمي: يحول طاقة الأشعة السينية إلى صورة رقمية عالية الدقة.
خزانة محمية: عبارة عن حاوية مبطنة بالرصاص تضمن السلامة الإشعاعية للمشغل.
تكمن الفائدة الأساسية لجهاز الأشعة السينية المكتبي في فحص لوحات الدوائر المطبوعة وأشباه الموصلات. ومع تصغير حجم المكونات، يصبح الفحص البصري (المجهر الضوئي) غير كافٍ.
غالبًا ما تحتوي مصفوفات الكرات الشبكية (BGAs) والدوائر المتكاملة (ICs) على نقاط توصيل مخفية أسفل الغلاف. لا تستطيع الأدوات البصرية تقييم سلامة وصلات اللحام هذه. يُعد فحص الأشعة السينية الطريقة القياسية لتحديد:
فراغات اللحام: جيوب هوائية محصورة داخل كرة اللحام والتي يمكن أن تضعف الوصلة.
التوصيل الكهربائي: حدوث تماس كهربائي غير مرغوب فيه بين دبابيس متجاورة.
وصلات اللحام الباردة: إعادة تدفق غير مكتملة تؤدي إلى ضعف التوصيل الكهربائي.
في مجال صيانة الهواتف المحمولة، يستخدم الفنيون هذه الأجهزة لتشخيص أعطال اللوحات الأم التي لا تُرى بالعين المجردة. فمن خلال تحليل الأسلاك الداخلية للوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات، يستطيع الفنيون تحديد المسارات المقطوعة أو المكونات التالفة قبل الشروع في عمليات الإصلاح المعقدة.
عند اختيار نظام سطح المكتب، تحدد عدة معايير فنية قدراته.
تعمل معظم وحدات سطح المكتب بجهد يتراوح بين 60 كيلو فولت و 90 كيلو فولت. تم تحسين نطاق الجهد هذا لاختراق التغليف البلاستيكي، وراتنجات الإيبوكسي، والطبقات المعدنية الرقيقة الموجودة في الإلكترونيات الاستهلاكية.
تعتمد وضوح الصورة على حجم البؤرة في أنبوب الأشعة السينية. فالبؤرة الأصغر تسمح بتكبير هندسي أكبر دون تشويش حواف الصورة.
جدول: مقارنة قدرات التفتيش
| نوع العيب | الفحص البصري (AOI) | فحص الأشعة السينية المكتبي |
| تشققات سطحية | مرئي | مرئي |
| وصلات اللحام المخفية (BGA) | غير مرئي | مرئي بوضوح |
| توصيل الأسلاك الداخلية | غير مرئي | مرئي |
| مسارات لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات | طبقة السعر فقط | جميع الطبقات الداخلية |
| تحليل ارتباط القالب | غير مرئي | مرئي |
بالنسبة للبيئات التي تتطلب تحليلاً دقيقاً لـ BGA و IC،TBK 2208 يقدم حلاً متخصصاً. تم تصميم جهاز الأشعة السينية المكتبي هذا خصيصاً للفحص غير المتلف في بيئات الإصلاح المتنقلة ومراقبة الجودة.
يدمج جهاز TBK 2208 المتطلبات الأساسية للاختبارات غير الإتلافية في تصميم مكتبي. ويتيح للمشغلين إجراء تحليل مفصل لوصلات لحام BGA والهياكل الداخلية للدوائر المتكاملة. صُمم النظام لتحديد العيوب الحرجة، مثل الفراغات والوصلات غير المتجانسة، التي تؤثر بشكل مباشر على موثوقية الأجهزة الإلكترونية.
المستخدمون المستهدفون: فنيو إصلاح الهواتف المحمولة، ومسؤولو ضمان الجودة في تجميع لوحات الدوائر المطبوعة، ومختبرات الإلكترونيات.
الوظيفة الأساسية: التصوير الداخلي للمكونات للتحقق من جودة التجميع أو تشخيص نقاط الفشل.
التصميم: تصميم صغير الحجم مناسب لطاولات العمل القياسية.
تُعد السلامة من الاعتبارات الأساسية لأي جهاز يستخدم الإشعاع المؤين.
تُعدّ وحدات سطح المكتب الحديثة، مثل سلسلة TBK، بمثابة "خزائن محمية" مستقلة. وهي مُبطّنة بالرصاص لمنع تسرب الأشعة السينية. وتُعدّ مفاتيح التعشيق قياسية؛ حيث تعمل آليات الأمان هذه على قطع الطاقة عن مولد الأشعة السينية فور فتح باب الخزانة، لحماية المستخدم من التعرّض للأشعة.
بخلاف الأنظمة الصناعية ذات الأنابيب المفتوحة التي تتطلب مضخات تفريغ، تستخدم الوحدات المكتبية عادةً أنابيب مغلقة. الصيانة بسيطة ولكنها تشمل ما يلي:
الفحوصات الأمنية اليومية: التحقق من عمل أقفال الأبواب وأضواء التحذير.
معايرة الكاشف: تشغيل برنامج المعايرة بشكل دوري لضمان توحيد الصورة.
س1: ما هي المواد التي يمكن لجهاز الأشعة السينية المكتبي فحصها؟
ج1: هذه الآلات مُصممة خصيصًا للمواد ذات الكثافة المنخفضة إلى المتوسطة. وهي فعالة في فحص البلاستيك، والسيراميك، ولوحات الدوائر المطبوعة، والمكونات الإلكترونية (السيليكون، والنحاس، واللحام)، والمعادن الخفيفة كالألومنيوم. وهي غير مناسبة لفحص قطع الفولاذ أو الرصاص السميكة والكثيفة.
س2: هل من الصعب تشغيل جهاز TBK 2208 للمبتدئين؟
ج2: تم تصميم النظام ليكون سهل الاستخدام في بيئات الإصلاح. وهو يستخدم عادةً برامج تبسط عملية الحصول على الصور، مما يسمح للفنيين برؤية الهياكل الداخلية دون الحاجة إلى تدريب مكثف في فيزياء التصوير الإشعاعي.
س3: كم مرة يحتاج أنبوب الأشعة السينية إلى الاستبدال؟
ج٣: عادةً ما يتراوح العمر الافتراضي لأنابيب الأشعة السينية المغلقة المستخدمة في أجهزة سطح المكتب بين ٥٠٠٠ و ١٠٠٠٠ ساعة تشغيل. وبما أن شعاع الأشعة لا يعمل بشكل مستمر، فإن هذا يعني في كثير من الأحيان عدة سنوات من الخدمة في عمليات الإصلاح أو مراقبة الجودة القياسية.
س4: هل يمكن لهذا الجهاز اكتشاف الرقائق المزيفة؟
ج٤: نعم. من خلال تصوير البنية الداخلية، يستطيع الفنيون مقارنة توصيلات الأسلاك وحجم رقاقة مشتبه بها مع عينة أصلية معروفة. تُعدّ الاختلافات في التصميم الداخلي مؤشرات قوية على وجود مكونات مزيفة.