制造/生产技术,硬件和服务


x射线检查的全面指南

EMP 2021电子制造和生产手册制造/生产技术,硬件和服务

随着电子设备的每一种新型号,其内部部件会随着需求的增加而变得越来越小。毫不奇怪,这种小型化,加上不断增加的功率吞吐量和热量,显著增加了空洞的频率-特别是底部终端组件(BTC),如四平无引线(QFN)。有一个日益增长的运动,以减轻这一缺陷,一些制造商指定尽可能接近0%的空隙在地面下。


图1所示。BGA排泄。

问题是,你如何减轻你甚至看不到的东西?电子组件的x射线分析被用来测量空隙。然而,在进行成功的测量之前,需要考虑许多不同的设置和参数。本文将概述不同的x射线设置如何影响最终分析的质量。

介绍x射线分析和排空

x射线分析有一个有趣的历史。1895年,德国物理学家威廉·康拉德偶然发现了这项技术。他并没有完全理解他的发现,所以他把它命名为x射线,因为它的性质无法解释。快进到今天,x射线被广泛应用于医疗、运输、食品和饮料以及电子行业。


图2。QFN没有过滤器。

随着球栅阵列(BGA)型元器件的出现(图1),x射线成为电子行业的热门话题。关于空洞是否是一种缺陷,有两种对立的观点:

1)空洞是引起裂纹的一个原因,并导致失败的焊点。

2)排空可以防止裂缝产生失败。

空洞可能导致现场故障、电子组件的可靠性和热问题。这可以说是当今PCB组装中最大的挑战之一。

LED、汽车和工业部门根据IPC-A-610 8.2.12.4的BGA型组件制定了一个行业规范,该规范定义了1、2和3类电子器件在空隙大于25%时的故障。该规范已被许多制造商作为QFN作废的起点,尽管QFN中可容许的作废量并没有一个行业定义。


图3。QFN与对比度过滤器。

目前的技术

今天有许多电子工业的x射线设备制造商。技术是有竞争力的,如果能力是未知的,可能是压倒性的。

最重要的是能够对各种不同厚度和复杂性的组件类型进行x射线扫描。也有可以创建计算机断层扫描或CT图像的机器。这些图像是三维的,并提供了一个组件在真实空间中的外观,以及其中的空隙在哪里和有多大的综合反映。

优点和缺点

使用数字x射线进行成分分析有许多好处。射线照相分析是一种无损检测方法。无损检测允许在不造成永久性损坏的情况下检查设备的质量和功能,并使设备处于可以使用的状态。这不仅节省了时间和金钱,而且还允许对进入产品的确切设备进行测试,而不是一个不会在现场使用的样品。


图4。QFN与锐化过滤器。

在使用射线照相技术确定产品质量时,需要注意辐射剂量敏感性,这一点很重要。辐射敏感装置在长时间暴露于x射线辐射后会出现退化的迹象。如果有的话,了解电子组装的局限性总是很重要的。

空白的分析

特殊成像是一种x射线技术,用于确定部件的排空特征。具体成像是指优化所拍摄的图像,以反映正在研究的故障模式;在这种情况下,就是排空。


图5。QFN与对比度和锐化过滤器。

为了确定最准确的空洞图像,夸大焊接区域和空洞区域之间的对比是至关重要的。如果对比度不够明显,程序将很难准确地检测出空隙。该算法是建立在空洞软件样本从灰尺度的组件,以确定焊料和空洞之间的差异。

图像优化

当确定特定组件的空隙率时,在得到优化后的图像之前必须进行大量的工作。为了优化x射线图像,有几个基本参数需要解决。设置,如电源,电流,过滤器和软件算法,以获得一个精确的代表的排空使用x射线。

电源、电流和kV设置

开始x射线检查时要做的第一件事是根据被检查的设备为机器选择适当的千伏(kV)和功率/电流设置。对于大多数半微电子设备来说,100-200nbsp;kV是一个很好的开始。一旦在这个范围内,功率/电流可以调整,直到图像进入视野。

重要的是不要保持电源/电流在机器能力的任何极端。如果设置接近任何一个限制,一定要相应地调整kV,以保持功率设置在中等范围。

过滤

在某些情况下,最适合被观察设备/区域的曝光设置会使周围区域过度饱和。过饱和可以被看作是一种白色的场景。为了减轻这种影响,可以使用物理过滤器。将薄铜片(2-10密耳)直接放置在源上方将限制探测器将看到的光子辐射量。由于到达探测器的辐射更少,在这些边远地区将观察到更少的饱和。

在选择合适的x射线束设置后,机器的软件中也有各种各样的过滤器。对于空洞分析,最重要的是那些可以操纵对比度和锐化的函数。

如前所述,为了最大化软件算法检测空隙的能力,空隙区域和焊接区域之间的差异必须被夸大。对比度滤镜可以在最暗的区域和最亮的区域之间描绘出更明显的轮廓。对于空穴分析,这使得空穴区和焊接区之间有更大、更明显的区别。

突出空白区域的过滤方法是使用锐化过滤器。这种过滤器类似于对比度过滤器,但与过滤整个图像相比,它集中于局部区域。锐化滤镜只在屏幕上的特征边缘拉伸暗与亮之间的对比。这使得图像边缘更加清晰,从而使得空洞算法更清楚地定义空洞区域的结束。图2至图5显示了不同的滤镜以及它们如何影响x射线图像。

软件

现在已经为被测设备收集了优化后的图像,是时候应用一种排除软件或技术来确定给定区域的排除面积百分比了。确切的过程因机器而异;然而,它们都将在类似的概念下工作。

首先,要测量的区域需要由用户定义。在qfn的情况下,它是接地面和源垫。一些机器将有一个自动选择选项,机器将决定的区域分析基于对比差异的整个区域在视图。

一旦确定了要分析的区域,就可以选择设备的空穴分析程序。这是一个由制造商写入机器软件的算法。它被设置来确定被分析区域的对比度变化,并计算空洞的百分比(较轻的对比度)相对于整体定义区域。当结果显示在屏幕上时,操作员可以决定分析是否准确地检测到所有的排空。如果机器遗漏了一些空白,一些软件允许用户手动检测空白,并将它们添加到整体分析中。

质量指标

现在已经获得了高质量的射线图像和最大限度的空隙分析,确保测试的重复性是很重要的。每个测试使用的设置可能因部件类型和仪器而异。跟踪哪些设置用于哪些组件是重要的。

通过记录每个部件类型的不同设置,相应命名程序,并保存所有这些信息的日志,几乎可以为任何部件类型获得可重复的结果。第一次花时间彻底优化图像和void分析,然后是详细的文档,这将允许未来测试的重复性。确切的过程因机器而异;然而,它们都将在类似的概念下工作。

结论

在电子学中,x射线分析是一种安全的方法来评估过程中是否有缺陷。如果使用得当,这是一种无损检测,有很多好处,风险很小。x射线成像不是一个简单的过程;这是一项复杂的技术,需要彻底了解哪些设置和变量对获得适当的排空结果是重要的。随着电子产品的不断小型化和热量和功率的增加,“避免真空”将变得越来越重要。

更多信息请联系Techmet, +27 11824 1427info@techmet.co.zawww.techmet.co.za


信用(s)

电话: +27 11824 1427
传真: +27 11 824 3150
电子邮件: sales@techmet.co.za
www: www.techmet.co.za
文章: 更多关于Techmet的信息和文章


分享这篇文章:
通过电子邮件分享 通过LinkedIn股票 打印这一页

进一步阅读:

混合贴片机的组件和晶圆
2021年8月25日,Truth电子制造,制造/生产技术,硬件与服务
最近由雅马哈汽车欧洲发布的是新的i-Cube10 (YRH10)混合砂矿,它既有表面贴合功能的电子元件和晶圆组件的模具粘合。这台机器 ...

阅读更多…
快干清洗溶剂
2021年8月25日,Vepac电子,制造/生产技术,硬件和服务
Electrolube的ULS Ultrasolve清洁溶剂是一种快速干燥的溶剂,专门为电气设备的快速高效清洗而设计。它取代了氯氟烃溶剂,如113三氯乙烷 ...

阅读更多…
光纤拼接机
2021年8月25日,IC物流,制造/生产技术,硬件和服务
Fujikura推出了两种新型光纤熔接器:核心对准90S+和主动包层对准41S+型号。在全球范围内进行了广泛的原因研究之后 ...

阅读更多…
适合LED应用的保形涂层
2021年8月25日,Vepac电子,制造/生产技术,硬件和服务
AFA光学透明丙烯酸保形涂层非常适合作为LED涂层或其他商业应用,以保护PCB免受环境的影响。它保持了极佳的清晰度 ...

阅读更多…
铟引入新的手工焊接,返工焊剂
2021年6月23日,制造/生产技术、硬件与服务
铟已发布TACFlux 571HF,一种新的不清洁,无卤素焊剂配方的手焊和返工。TACFlux 571HF加入了铟的多功能专用熔剂的设计 ...

阅读更多…
3D混合AOI系统
2021年7月28日,Truth电子制造,制造/生产技术,硬件和服务


阅读更多…
组合式组件贴片机
2021年7月28日,Techmet,制造/生产技术,硬件和服务
松下的VM102是基于AM100组件放置平台,但采用更紧凑的形式,利用14喷嘴头和多达4个20槽馈线车或160个8毫米输入,输出 ...

阅读更多…
更新的AOI软件增强3D能力
2021年7月28日,MyKay Tronics,制造/生产技术,硬件和服务
Goepel电子的AOI和SPI系统的用户可以期待软件更新。随着推出,系统软件Pilot AOI 6.5版本将得到许多大大小小的改进 ...

阅读更多…
双喷液点胶系统
2021年7月28日,Techmet,制造/生产技术,硬件和服务
诺信(Nordson Electronics Solutions)发布了新型的Asymtek Forte Max配液系统,该系统具有两种模式的高精度双阀喷射,并获得了专利,可实时校正,以适应歪斜情况 ...

阅读更多…
新利18官网app南非EMS供应商使用ASM解决方案扩大产能
2021年7月28日,Priben, Jemstech,制造/生产技术,硬件和服务


阅读更多…








Baidu