فحص الأشعة السينية للوحة الدوائر

التعريف الأساسي لفحص الأشعة السينية الآلي (AXI)

يشير الفحص بالأشعة السينية الآلي (AXI) إلى تقنية فحص آلية تستخدم الأشعة السينية كأداة ملاحظة. وهو يعمل وفق نفس المبدأ الأساسي لفحص الضوئي الآلي (AOI)، ولكن بدلًا من الاعتماد على الضوء المرئي، فإنه يستفيد من خاصية الاختراق القوية للأشعة السينية لرؤية ما بداخل الأجسام. فإذا كان الفحص الضوئي الآلي يشبه استخدام العين لرؤية السطح، فإن الفحص بالأشعة السينية الآلي يشبه تركيب جهاز أشعة على لوحة الدوائر المطبوعة. يمكن للأشعة السينية اختراق المواد التي لا يُمكن للضوء المرئي اختراقها بسهولة، مثل تغليف المكونات والطبقة الأساسية للكمامة. ومن خلال التقاط الاختلافات في امتصاص الأشعة السينية عبر المواد المختلفة، يمكن إنتاج صور واضحة للهياكل الداخلية، مما يسمح بتحديد دقيق للمشاكل الكامنة مثل الانحرافات في الأبعاد، والانزياحات المكانية، والعيوب المخفية.

تعد هذه القدرة الشاملة على الفحص أمرًا بالغ الأهمية في تصنيع وحدات الدوائر المطبوعة (PCBA)، إذ تكشف عن المخاطر المخفية مثل اتصالات اللحام المعيبة والتوصيلات المترهلة المدفونة داخل التغليف واللوحات متعددة الطبقات، لتتحول بذلك إلى عين لا غنى عنها لمراقبة الجودة.

القيمة الأساسية لفحص AXI في وحدات الدوائر المطبوعة (PCBA)

مع تطور تصنيع الإلكترونيات نحو كثافة أعلى وتصغير الأحجام، أصبحت الأجهزة المعبأة القائمة على المصفوفات مثل BGAs وQFNs وCSPs والشرائح المقلوبة منتشرة على نطاق واسع. إن مفاصل اللحام لهذه الأجهزة مخفية في أسفل العبوة، مما يجعل معدات الفحص التقليدية مثل AOI غير فعالة بسبب عدم قدرتها على اختراق الضوء. علاوة على ذلك، فإن استمرار تصغير أحجام مكونات الأجهزة وزيادة كثافة طبقات التوصيل على اللوحات الإلكترونية يبرز الدور الذي لا يمكن تعويضه لتقنية AXI: إذ يمكن لأشعة X اختراق غلاف العبوة بسهولة، والوصول مباشرة إلى منطقة مفصل اللحام، والتفتيش بدقة على جودة مفاصل اللحام المخفية، ومنع أعطال الدوائر الناتجة عن مشاكل مفاصل اللحام من جذورها.

العيوب النموذجية التي تكتشفها تقنية AXI

باستخدام قدرة أشعة X على التصوير بالاختراق، يمكن لتقنية AXI التقاط بدقة مجموعة متنوعة من عيوب تجميع اللوحات الإلكترونية (PCBA)، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر ما يلي:

1. مشاكل جودة وصلات اللحام: مثل نقصان اللحام، وصلات اللحام الباردة، الاتصالات القصيرة (bridging)، والفقاعات؛
2. عيوب مخفية: في التخطيطات ذات الكثافة العالية، يكون من الصعب اكتشاف عيوب مثل انحراف الدبوس وعدم تزامن الوسادات بالعين المجردة؛
3. تشوهات هيكلية: تمتص المواد المختلفة أشعة إكس بشكل مختلف. كلما زادت كثافة المادة، زادت قدرتها على الامتصاص، مما يؤدي إلى ظهور ظلال صورة أكثر وضوحًا. يمكن استخدام هذه الاختلافات لتحديد مشاكل مثل تشقق الطبقة الداخلية ووجود مواد غريبة داخل الدوائر المطبوعة (PCB).

لا تقتصر هذه الفحوصات على اكتشاف العيوب فحسب، بل تقوم أيضًا بتتبع أسبابها الجذرية من خلال تحليل الصور، مما يوفر دعمًا بياناتيًا لتحسين العمليات.

التطبيقات المتقدمة للتكنولوجيا ثنائية وثلاثية الأبعاد

لقد تطورت تقنية AXI من التصوير ثنائي الأبعاد التقليدي إلى الفحص ثلاثي الأبعاد:

• aXI ثنائي الأبعاد: يُستخدم التصوير ثنائي الأبعاد لكشف العيوب الأساسية مثل الجسور اللحام وفجوات اللحام، وهو مناسب لفحص الدوائر الإلكترونية المطبوعة ذات الكثافة المتوسطة.
  
• تستخدم تقنية 3D AXI مسح الأشعة السينية متعدد الزوايا وإعادة بناء الصور ثلاثية الأبعاد، مما يمكّن من تحليل كمي لمعايير مثل حجم وارتفاع وصلات اللحام. وهذا يحسّن بشكل كبير دقة فحص وصلات اللحام الصغيرة، ويحقق متطلبات التصنيع الإلكتروني عالي الجودة.

التزامنا بالجودة

في تصنيع PCBA، تُعد تقنية AXI "الخط الدفاعي الأخير" لضمان موثوقية المنتج. تعد شركة LHD بأن جميع منتجات الـ PCBA التي تغادر المصنع تخضع لفحص شامل باستخدام تقنية AXI. سواء كانت وصلات لحام مخفية تحت الـ BGA أو عيوب دقيقة في التخطيط عالي الكثافة، فإنها تُكتشف وتصحح بدقة، مما يضمن أن يتوافق كل منتج مع معايير التصميم ومتطلبات التطبيق.