يمكن للوحة أن تجتاز الهيئة العربية للتصنيع ومع ذلك تفشل.
يحدث ذلك في كثير من الأحيان أكثر مما يتوقع الناس.
والسبب بسيط:
ترى الكاميرات ما هو مرئي فقط.
بمجرد تحرك وصلات اللحام تحت المكونات، يصبح الفحص البصري محدودًا.
هذا هو المكان الفحص بالأشعة السينية يأتي في.
بالنسبة للتركيبات التي تستخدم:
- BGA
- QFN
- LGA
- وسادات لحام مخفية
غالبًا ما يكون الفحص بالأشعة السينية هو الطريقة العملية الوحيدة للتحقق من جودة اللحام.
ما هو فحص ثنائي الفينيل متعدد الكلور بالأشعة السينية؟
يستخدم الفحص بالأشعة السينية التصوير بالأشعة السينية للنظر داخل تجميعات ثنائي الفينيل متعدد الكلور دون الإضرار باللوحة.
بدلاً من الصور السطحية، تظهر
- جودة وصلة اللحام
- التوصيلات الداخلية
- العيوب الخفية
والنتيجة هي صورة بتدرج الرمادي حيث تصبح كثافة اللحام مرئية.
وهذا يجعل من الممكن فحص المناطق التي لا تستطيع الهيئة العربية للتصنيع الوصول إليها.
قراءة ذات صلة: فحص الهيئة العربية للتصنيع في تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور: ما الذي يمكن أن يكتشفه؟
سبب أهمية الفحص بالأشعة السينية
تستمر تجميعات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الحديثة في أن تصبح:
- أصغر
- أكثر كثافة
- أكثر تعقيدًا
تخفي العديد من الحزم الآن وصلات اللحام تحت جسم المكون.
بدون أشعة سينية:
- قد تمر جسور اللحام دون أن يلاحظها أحد
- تظل الفراغات غير مرئية
- يصبح من الصعب التعرف على السراويل المفتوحة والسراويل القصيرة
بالنسبة للمنتجات ذات الموثوقية العالية، يمكن أن يؤدي تخطي الأشعة السينية إلى زيادة مخاطر الفشل الميداني.
المكونات التي تتطلب عادةً الفحص بالأشعة السينية
BGA (مصفوفة الشبكة الكروية)
حالة الاستخدام الأكثر شيوعاً.
لأن كرات اللحام توضع تحت العبوة:
- لا يمكن للفحص البصري رؤيتها
- قد يفوت الاختبار الكهربائي وحده المفاصل الهامشية
تتحقق الأشعة السينية:
- محاذاة الكرة
- اتساق اللحام
- التجسير
QFN (رباعي مسطح بدون رصاص)
غالباً ما تتضمن حزم QFN وسادات مركزية مخفية.
المشاكل الشائعة:
- ترطيب ضعيف
- لحام غير كافٍ
- إبطال
حزم LGA
تستفيد أجهزة صفيف الشبكة الأرضية أيضًا من التحقق بالأشعة السينية.
خاصة في:
- أنظمة الترددات اللاسلكية
- إلكترونيات السيارات
تجميعات SMT الكثيفة
قد تمنع التخطيطات عالية الكثافة الوصول المرئي، حتى بالنسبة للخيوط المرئية.
العيوب الشائعة التي يمكن أن تكشفها الأشعة السينية
1. فراغات اللحام
الفراغات عبارة عن جيوب هوائية محصورة داخل وصلات اللحام.
عادة ما تكون الفراغات الصغيرة مقبولة.
يمكن أن يؤثر الإفراط في الإفراغ المفرط على:
- الأداء الحراري
- الموثوقية
- القوة الميكانيكية
حاسم بشكل خاص في:
- إلكترونيات الطاقة
- وسادات حرارية
2. جسور اللحام
دوائر كهربائية قصيرة مخفية بين الوسادات.
شائع بشكل خاص في:
- BGA ذات الملعب الدقيق
- مناطق التوجيه الكثيفة
3. وصلات اللحام المفتوحة
وصلات لحام غير مكتملة.
يمكن أن يؤدي إلى:
- الأعطال المتقطعة
- عملية غير مستقرة
4. اختلال المحاذاة
قد تتغير المكونات قليلاً أثناء إعادة التدفق.
تُظهِر الأشعة السينية ما إذا كانت كرات اللحام محاذية بشكل صحيح أم لا.
5. لحام غير كاف أو مفرط
يصبح توزيع اللحام غير المتساوي مرئيًا في صور الأشعة السينية.
الفحص بالأشعة السينية ثنائي الأبعاد مقابل الفحص بالأشعة السينية ثلاثي الأبعاد
أشعة سينية ثنائية الأبعاد
النهج الأكثر شيوعًا.
المزايا:
- أسرع
- تكلفة أقل
- مناسبة لفحص الإنتاج
الأشعة المقطعية ثلاثية الأبعاد (التصوير المقطعي المحوسب)
يوفر تصويراً مقطعياً مستعرضاً.
المزايا:
- تحليل أعمق للفشل
- رؤية الطبقة الداخلية
تُستخدم عادةً في:
- التحقيق في الفشل
- التطبيقات المتطورة
موضوع ذو صلة: تحليل أعطال ثنائي الفينيل متعدد الكلور
الأشعة السينية مقابل الهيئة العربية للتصنيع (مقارنة سريعة)
| الميزة | الهيئة العربية للتصنيع | الأشعة السينية |
|---|---|---|
| وصلات اللحام المرئية | ممتاز | جيد |
| وصلات اللحام المخفية | فقير | ممتاز |
| فحص BGA | محدودة | قوي |
| السرعة | أسرع | أبطأ |
| التكلفة | أقل | أعلى |
في الممارسة العملية:
تكمل الهيئة العربية للتصنيع والأشعة السينية بعضهما البعض.
فهي ليست بدائل.
متى يكون الفحص بالأشعة السينية ضرورياً؟
لا يحتاجها كل مجلس إدارة.
يوصى به عادةً ل
- تجميعات BGA
- حزم QFN
- إلكترونيات السيارات
- أنظمة الطيران والفضاء
- الأجهزة الطبية
- لوحات SMT عالية الكثافة
أقل أهمية لـ
- لوحات بسيطة من خلال ثقب بسيط
- منتجات استهلاكية منخفضة الكثافة
كيفية تحسين نتائج الفحص بالأشعة السينية
- 1. التصميم من أجل قابلية التصنيع (DFM)
يعمل التصميم الجيد للوسادة على تحسين تناسق اللحام.
- 2. تحسين تصميم الاستنسل
يقلل حجم معجون اللحام المناسب من العيوب.
- 3. ملف التحكم في إعادة التدفق
يؤثر ملف درجة الحرارة بشدة على جودة اللحام.
- 4. استخدام الأشعة السينية في وقت مبكر في NPI
أثناء طرح منتج جديد:
. التحقق من استقرار العملية
. تحديد العيوب الخفية في وقت مبكر
أخطاء الفحص بالأشعة السينية الشائعة
مشاكل الإنتاج النموذجية:
- الاعتماد على الهيئة العربية للتصنيع فقط في BGAs
- تجاهل نسب الفراغات اللحام
- تخطي الأشعة السينية أثناء إجراء الفحص بالأشعة السينية
- استخدام معايير تفسير الصور الضعيفة
تعمل الأشعة السينية فقط عندما تكون معايير الفحص متسقة.
ملاحظات عملية من الإنتاج الحقيقي
ما يحدث غالباً في المصانع:
- عادة ما يتم العثور على جسور BGA بالأشعة السينية وليس بالهيئة العربية للتصنيع
- تعود العديد من الأعطال المتقطعة إلى مشاكل اللحام الخفية
- يصبح الإبطال مصدر قلق كبير في مجال إلكترونيات الطاقة
- تكون الأشعة السينية أكثر قيمة أثناء عمليات الإنشاءات المبكرة للإنتاج
بالنسبة للمنتجات الناضجة، غالبًا ما يتم استخدام فحص العينات بدلاً من فحص 100%.
الخاتمة
يلعب الفحص بالأشعة السينية لثنائي الفينيل متعدد الكلور دورًا حاسمًا في التحقق من وصلات اللحام المخفية وضمان جودة التجميع.
بالنسبة لمجموعات BGA وQFN وتجميعات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية الكثافة، يساعد في تحديد العيوب التي لا يمكن للفحص البصري اكتشافها. وفي حين أنه يضيف تكلفة، إلا أنه يقلل بشكل كبير من مخاطر الأعطال الخفية في المنتجات عالية الموثوقية.
الأسئلة الشائعة
ج: لأن العديد من وصلات اللحام مخفية تحت المكونات ولا يمكن فحصها بصريًا.
ج: لا، لا يمكن للهيئة العربية للتصنيع فحص وصلات اللحام المخفية مثل كرات BGA.
ج: الفراغات وجسور اللحام والفتحات واختلال المحاذاة ومشاكل توزيع اللحام.
ج: لا، إنها تُستخدم بشكل أساسي في تجميعات SMT المعقدة وحزم اللحام المخفية.
ج: إن التصوير المقطعي المحوسب ثنائي الأبعاد أسرع وشائع للإنتاج، بينما يوفر التصوير المقطعي المحوسب ثلاثي الأبعاد تحليلاً داخلياً أعمق.
