Рентген-контроль и 3D-томография электронных блоков, печатных плат и компонентов

На производственной базе А-КОНТРАКТ методы рентгеновского контроля и томографии применяются для оценки качества как готовых изделий, так и комплектующих, поступающих в производство.

Контроль выполняется согласно IPC-A-610 для печатных узлов и IPC-A-600 для печатных плат.

Методы контроля качества в А-КОНТРАКТ

Микросхемы в корпусах BGA — основной объект рентгеновской инспекции, так как значительная часть дефектов паяных соединений формируется под корпусом компонента и не выявляется оптическими методами. Отсутствие паяного соединения, пустоты и смещение выводов остаются вне зоны контроля до момента отказа, который может наступить при вибрационных, температурных или механических нагрузках. Для производителя это означает рекламации и незапланированные затраты.

Рентгеновский контроль позволяет обнаружить скрытые дефекты до передачи изделия Заказчику. Метод дополняет автоматическую оптическую инспекцию, внутрисхемное и функциональное тестирование, но не заменяет их, так как рентген оценивает внутреннюю структуру соединения, а не электрические параметры изделия.

Выявляемые дефекты

Непропай BGA

Отсутствие контакта между шариковым выводом и контактной площадкой. На рентгенограмме определяется как разрыв соединения в проекции вывода.

Пустоты в паяном соединении

Газовые включения внутри припоя. Оцениваются в процентах от площади соединения. Допустимые значения определяются стандартами IPC-7095 и IPC-A-610 и условиями конкретного проекта. Специалисты А-КОНТРАКТ выполняют расчёт процентного содержания пустот по рентгенограммам.

Пустоты в термопаде микросхемы

Газовые включения в слое припоя между теплоотводящей площадкой корпуса и контактной площадкой платы. Контролируются отдельно, поскольку влияют не на электрический контакт, а на отвод тепла. Оцениваются в процентах от площади термопада в соответствии с IPC-7093 и тепловыми требованиями изделия. Контроль пустот в термопаде важен для мощных и теплонагруженных компонентов.

Недостаточное заполнение отверстия выводного компонента

Отверстие, в которое установлен вывод, должно быть заполнено припоем не менее чем на 75% (в соответствии с требованиями IPC-A-610). На рентгенограмме видно, на какую высоту припой поднялся в отверстии. Недостаточное протекание снижает механическую прочность соединения и его устойчивость к термоциклированию.

Смещение выводов

Отклонение шарикового вывода или вывода компонента относительно контактной площадки.

Короткое замыкание

Перемычка припоя между соседними выводами или контактными площадками.

Дефект разварки

Нарушение соединения проводника с кристаллом или рамкой корпуса.

Дефекты металлизации переходных отверстий

Разрывы, утоньшение или отсутствие металлизации в стенках отверстия.

Смещение слоёв многослойной печатной платы

Отклонение проводников внутренних слоёв относительно проектного положения.

Каждый выявленный дефект фиксируется в протоколе с описанием и изображением, полученным с установки рентгеновского контроля.

Монтаж BGA

Трёхмерная томография формирует цифровое изображение объекта и позволяет выполнять послойный анализ внутренней структуры. Метод применяется там, где обычный снимок не даёт полной картины.

Томография в А-КОНТРАКТ используется для:

• инспекции полупроводниковых приборов и микросборок;
• выявления дефектов многослойных печатных плат;
• проверки качества электронных сборок на многослойных печатных платах с компонентами внутри;
• оценки качества установки BGA-компонентов в случаях, когда двумерного снимка недостаточно.

В А-КОНТРАКТ рентгеновский контроль встроен в процесс изготовления электронных блоков и выполняется на собственных производственных площадках. Такой подход обеспечивает согласованность и прослеживаемость всех технологических операций. При этом рентген сочетается с другими видами контроля: автоматической оптической инспекцией (АОИ), внутрисхемным тестированием, функциональным контролем, что повышает надёжность выпускаемых печатных узлов.

Рентгеновское исследование сопровождает изделие на каждом этапе сборки:

1. Инспекция входящих комплектующих (печатных плат и электронных компонентов) перед монтажом;
2. Проверка паяных соединений после пайки;
3. Контроль собранных электронных блоков перед отгрузкой Заказчику.

Проверка на каждом этапе позволяет обнаружить и устранить отклонение до того, как оно перейдёт в следующую операцию.

Мы также выполняем рентген-контроль готовых электронных блоков Заказчика.

Этапы выполнения работ

1. Получение запроса с указанием вида и количества изделий. Расчёт стоимости и сроков.
2. Приёмка образцов на заводе.
3. Выполнение исследования.
4. Отгрузка образцов и предоставление протокола исследования.

Результат

Заказчик получает протокол с развёрнутым описанием выявленных дефектов и их изображениями. Если дефектов не обнаружено, в протокол включаются выдержки из IPC-стандартов, подтверждающие, что данное состояние электронного блока является нормой.

Факторы, влияющие на сроки и стоимость

• размер и количество изделий;
• плотность монтажа;
• необходимость двумерного снимка или трёхмерной томографии;
• сложность анализа.

• Опыт производства сложных высоконадёжных изделий;
• Более 25 лет на рынке электроники;
• Четыре производственные площадки в России;
• 350+ специалистов, собственный штат инженеров и технологов;
• Полный цикл: изготовление печатных плат, монтаж, контроль и испытания;
• Рентген-контроль доступен как в рамках контрактного производства, так и в виде отдельной услуги (для электронных сборок с BGA);
• Специалисты, работающие на установках рентгеновского контроля, проходят профильную подготовку.

Подробнее об А-КОНТРАКТ