Техническое руководство по настольному рентгеновскому контролю электроники и BGA-компонентов.
Обзор технологии настольного рентгеновского контроля
В сфере неразрушающего контроля (НК) произошли значительные изменения в сторону компактных и доступных решений. Настольный рентгеновский аппарат обеспечивает аналитические возможности промышленных систем визуализации в размерах, подходящих для лабораторий, ремонтных центров и небольших производственных линий. Эти системы имеют решающее значение для визуализации внутренней структуры электронных компонентов, позволяя операторам проверять качество без разборки или повреждения устройства.
Принципы работы
Настольные рентгеновские системы работают за счет проецирования энергии рентгеновского излучения через образец на цифровой детектор. Плотность материала определяет, сколько энергии поглощается. Более плотные материалы, такие как свинцовый припой или медные дорожки, поглощают больше рентгеновского излучения и выглядят темнее (или светлее, в зависимости от полярности) на получаемом изображении.
Ключевые компоненты этих компактных систем включают в себя:
Источник рентгеновского излучения (трубка): генерирует излучение. В настольных устройствах это, как правило, «закрытые» трубки, не требующие обслуживания.
Цифровой детектор: преобразует энергию рентгеновского излучения в цифровое изображение высокого разрешения.
Экранированный шкаф: корпус с свинцовой облицовкой, обеспечивающий радиационную безопасность оператора.
Применение в электронике и ремонте
Основное назначение настольного рентгеновского аппарата — контроль качества печатных плат и полупроводниковых изделий. По мере уменьшения размеров компонентов визуальный осмотр (оптическая микроскопия) становится недостаточным.
Проверка BGA и IC
В корпусах BGA (Ball Grid Arrays) и интегральных схемах (ИС) часто имеются точки соединения, скрытые под корпусом. Визуальные средства не позволяют оценить целостность этих паяных соединений. Рентгеновский контроль является стандартным методом идентификации:
Пустоты в припое: воздушные полости, запертые внутри шарика припоя, которые могут ослабить соединение.
Замыкание: Нежелательное короткое замыкание между соседними контактами.
Холодные паяные соединения: Неполная оплавка, приводящая к плохому электрическому контакту.
Ремонт мобильных телефонов и оборудования
В индустрии ремонта мобильных устройств специалисты используют эти машины для диагностики неисправностей материнских плат, невидимых невооруженным глазом. Анализируя внутреннюю проводку многослойных печатных плат, специалисты могут точно определить оборванные дорожки или поврежденные компоненты, прежде чем прибегать к сложным ремонтным работам.
Технические характеристики и производительность
При выборе настольного компьютера его возможности определяются несколькими техническими показателями.
Напряжение и проникновение
Большинство настольных устройств работают в диапазоне напряжений от 60 до 90 кВ. Этот диапазон напряжений оптимизирован для проникновения через пластиковые герметики, эпоксидные смолы и тонкие металлические слои, используемые в бытовой электронике.
Разрешение и фокусное пятно
Чёткость изображения зависит от размера фокусного пятна рентгеновской трубки. Меньшее фокусное пятно позволяет достичь большего геометрического увеличения без размытия краев изображения.
Таблица: Сравнение возможностей контроля
| Тип дефекта | Оптический контроль (АОИ) | Рентгеновский осмотр рабочего стола |
| Поверхностные трещины | Видимый | Видимый |
| Скрытые паяные соединения (BGA) | Не видно | Чётко видимый |
| Внутреннее соединение проводов | Не видно | Видимый |
| Многослойные дорожки печатной платы | Только поверхностный слой | Все внутренние слои |
| Анализ крепления кристалла | Не видно | Видимый |
Решение TBK для компактного контроля
Для сред, требующих точного анализа BGA и IC,TBK 2208 Предлагает специализированное решение. Этот настольный рентгеновский аппарат разработан специально для неразрушающего контроля в условиях ремонта мобильных устройств и контроля качества.
ВозможностиTBK 2208
Система TBK 2208 объединяет основные требования неразрушающего контроля в настольном формате. Она позволяет операторам проводить детальный анализ паяных соединений BGA и внутренних структур интегральных схем. Система предназначена для выявления критических дефектов, таких как пустоты и перемычки, которые напрямую влияют на надежность электронных устройств.
Целевая аудитория: специалисты по ремонту мобильных телефонов, специалисты по контролю качества при сборке печатных плат и электронные лаборатории.
Основная функция: Внутреннее визуальное обследование компонентов для проверки качества сборки или диагностики точек отказа.
Конструкция: Компактный форм-фактор, подходящий для стандартных верстаков.
Протоколы безопасности и технического обслуживания
Безопасность является первостепенным фактором при использовании любого устройства, применяющего ионизирующее излучение.
Радиационная защита
Современные настольные рентгеновские аппараты, такие как серия TBK, представляют собой автономные «экранированные шкафы». Они облицованы свинцом для предотвращения утечки рентгеновского излучения. Блокировочные выключатели входят в стандартную комплектацию; эти защитные механизмы немедленно отключают питание рентгеновского генератора при открытии дверцы шкафа, защищая пользователя от облучения.
Плановое техническое обслуживание
В отличие от промышленных систем с открытыми трубами, требующих вакуумных насосов, в настольных установках обычно используются герметичные трубки. Техническое обслуживание минимально, но должно включать в себя:
Ежедневная проверка безопасности: проверка работоспособности блокировок дверей и сигнальных ламп.
Калибровка детектора: Периодический запуск калибровочного программного обеспечения для обеспечения однородности изображения.
Часто задаваемые вопросы
В1: Какие материалы может исследовать настольный рентгеновский аппарат?
A1: Эти машины оптимизированы для материалов низкой и средней плотности. Они эффективно проверяют пластмассы, керамику, печатные платы, электронные компоненты (кремний, медь, припой) и легкие металлы, такие как алюминий. Они не подходят для проверки толстой, плотной стали или свинцовых деталей.
В2: Сложно ли пользоваться TBK 2208 новичкам?
A2: Система разработана для обеспечения доступности в ремонтных условиях. Обычно в ней используется программное обеспечение, упрощающее получение изображений, позволяющее техникам просматривать внутренние структуры без обширной подготовки в области физики рентгенографии.
В3: Как часто необходимо заменять рентгеновскую трубку?
A3: Срок службы герметичных рентгеновских трубок, используемых в настольных аппаратах, обычно составляет от 5000 до 10000 рабочих часов. Поскольку луч не работает постоянно, это часто означает несколько лет службы при стандартном ремонте или контроле качества.
Вопрос 4: Может ли этот аппарат обнаружить поддельные чипы?
A4: Да. С помощью визуализации внутренней структуры операторы могут сравнить проволочные соединения и размер кристалла подозрительного чипа с известным подлинным образцом. Расхождения во внутренней компоновке являются убедительными признаками поддельных компонентов.
