A inspeção de raios X de PCB envolve o uso de raios X para verificar se há defeitos nas placas de circuito. É um dos métodos de controle de qualidade mais eficazes, especialmente quando se trata de visualizar falhas ocultas, e comumente usado para complementar a inspeção visual. Então, como isso funciona? Esta visão geral explica detalhadamente a inspeção por raios X dos recursos da PCB, incluindo seus benefícios.
O que é inspeção de PCB por raio X?
Inspeção de raio X de PCB significa usar uma máquina de raio X para examinar placas de circuito impresso. Os raios X são de frequência extremamente alta e de alta energia ondas electromagnéticas de comprimentos muito curtos, mais curtos que os da luz visível. Essas ondas podem penetrar objetos sólidos.
No mundo da eletrônica, os fabricantes usam a penetrabilidade dos raios X para visualizar características ocultas das placas de circuito impresso. Por exemplo, com a inspeção por raios X, componentes de PCB como BGA e conexões IC de alta densidade podem ser verificados quanto a desalinhamento e outros problemas.
Mais importante ainda, a inspeção por raios X permite que os técnicos de controle de qualidade visualizem as juntas de solda e as inspecionem em busca de falhas. Isso ajuda a detectar defeitos que de outra forma passariam despercebidos devido à sua natureza oculta. Veja como funciona a inspeção por raios X de PCB:
- Materiais pesados ou de alta densidade absorvem mais os raios X do que materiais mais leves.
- Em uma PCB, o liga de solda transporta materiais mais pesados. Eles absorvem mais raios X do que componentes e outras partes da placa.
- Quando os raios X incidem sobre uma amostra de PCB, portanto, apenas alguns passarão pelas peças soldadas
- Um detector, com a ajuda de um software especial, utiliza a absorção variada dos raios X para criar uma imagem do PCB; muito parecido com o que acontece ao escanear ossos.
- As áreas soldadas aparecem escuras, enquanto outras partes parecem brilhantes. Esta imagem é transmitida na tela do computador.
- Quando um defeito estiver presente, aparecerá uma discrepância nas áreas claras e escuras, como sombras nos pinos e almofadas.
- O técnico inspecionador visualiza esta imagem para encontrar áreas soldadas ou componentes defeituosos, garantindo assim uma produção de alta qualidade.
Recurso: https://www.mdpi.com
Máquina de raio X PCB
Uma máquina de raio X para inspeção de PCB é composta destas peças principais; a cabeça de digitalização (também chamada de tubo de raios X), a plataforma de amostra, o sistema de acionamento e a unidade de detecção e. A cabeça de digitalização emite raios X, enquanto a plataforma de amostra contém a PCB que está sendo digitalizada.
A unidade de detecção capta os raios X que passam pela placa de circuito, utilizando seus níveis de absorção diferencial, criando uma imagem ao vivo da placa e seus componentes. Máquinas de raio X PCB podem produzir um 2D ou 3D representação da diretoria.
Inspeção de raio X PCB 2D
A inspeção 2D usando raios X produz uma alimentação viva de eixo único da placa de circuito. Quando inclinado (movendo a unidade de detecção), é obtida uma imagem em ângulo. A inspeção 2D é um método mais rápido de usar. Também é mais barato. No entanto, para uma análise mais detalhada, o 3D costuma ser a melhor opção.
Inspeção de raio X PCB 3D
Neste modo, uma máquina de inspeção por raios X de PCB combina fatias 2D para produzir uma estrutura 3D. Embora mais lento e mais caro, este método fornece uma visão mais detalhada da amostra. Como resultado, o técnico de inspeção pode ver toda a pilha de PCB de uma só vez e identificar defeitos com mais facilidade.
Recurso: https://www.researchgate.net
Inspeção de raio X PCB
O uso de uma máquina de raio X para inspeção de PCB permite a visualização de características que não podem ser vistas por meios convencionais, como microscópios e AOI (inspeção visual automatizada). Com esta técnica, o PCB é verificado quanto a problemas de componentes e de soldagem.
Inspeção por Raios X para Componentes Eletrônicos
Dispositivos SMT, como BGA e QFN or CIs complexos, podem ser difíceis de inspecionar pelo método visual, pois suas conexões estão sempre abaixo da embalagem e praticamente inacessíveis. Isso requer o uso de raios X. A inspeção por raios X SMT normalmente ajuda a detectar estas falhas:
- Componentes ausentes
- Componentes desalinhados
- Componentes danificados
- Valor do componente errado
- Pinos ou cabos levantados
Defeitos de componentes, como desalinhamento, geralmente aparecem como uma incompatibilidade de sombras de pinos e almofadas. Outras falhas são detectadas de forma semelhante; observando as áreas claras e escuras e identificando discrepâncias visíveis.
Inspeção de junta de solda por raio X
Os raios X são facilmente absorvidos pelos materiais pesados da liga de solda. Como resultado, a solda parece mais escura do que as outras partes da placa, incluindo os componentes e o núcleo ou substrato. Durante a inspeção por raios X da PCB, o tom escuro da solda ajuda a detectar os seguintes problemas:
- Vazios de solda
- Pontes de solda
- Solda insuficiente
- excesso de solda
- Qualidade de solda
- Calções de solda
Por exemplo, uma ponte menos escurecida (cinza) entre as juntas de solda pode significar um curto-circuito na solda, enquanto um ponto mais brilhante dentro da peça soldada pode ser um vazio. Solda insuficiente também é identificada como ponto brilhante da linha, entre outras falhas.
Recurso: https://hackaday.com
Vantagens do raio X PCB
Na série industria eletronica, é prática padrão usar uma máquina de raio X para inspeção de PCB. Isto é útil quando se trata de placas de circuitos críticos, como aquelas usadas em aplicações médicas, militares e aeroespaciais. A inspeção por raios X de PCB, quando comparada à inspeção visual e outros métodos de exame, oferece vários benefícios exclusivos.
- Sem danos: A inspeção por raios X é não invasiva e não destrutiva. Nenhuma parte da placa ou seus componentes montados são danificados ou destruídos durante o processo.
- Falhas ocultas: ao contrário do método visual, a inspeção de PCB por raio X pode ajudar a visualizar partes da placa que estão ocultas, como camadas internas ou conexões BGA e IC.
- Exame flexível: com capacidade de criar visualizações 2D ou 3D da estrutura da PCB, a inspeção por raios X fornece a flexibilidade necessária para analisar diferentes tipos de placas de circuito de acordo com os níveis de visualização exigidos.
- Maior precisão: A inspeção de PCB por raios X oferece maior precisão quando comparada a outras técnicas, como o uso de peças de ampliação ou microscópios e AOI. Ele fornece uma análise clara das juntas de solda, conexões de componentes e outras informações importantes necessárias para garantir uma inspeção completa.
- Analises falhas: usando as informações da inspeção por raios X, os engenheiros podem analisar defeitos e encontrar com eficácia suas causas raízes. Isso significa PCBs de melhor qualidade com base em melhorias práticas.
Conclusão
A inspeção por raios X de PCB é uma técnica eficaz que pode ajudar a visualizar defeitos ocultos para facilitar a identificação. Ao integrá-lo na linha de produção, os fabricantes de PCB podem garantir a produção de alta qualidade de conjuntos de placas de circuito impresso. A inspeção de PCB por meio de raios X também oferece maior flexibilidade, pois a placa pode ser visualizada nos modos 2D ou 3D, ou com a utilização de diferentes níveis de raios.
