Когда слышишь 'PCB рентген', большинство представляет себе медицинский аппарат для печатных плат. На деле же разница между обычным и отличный PCB рентген - как между детским рисунком и чертежом инженера. Главное заблуждение - что достаточно любого аппарата, способного 'просветить' плату. Реальность сложнее.
В 2018 мы столкнулись с BGA-компонентами с hidden balls - стандартный контроль не выявлял холодные пайки. Перепробовали три системы, пока не наткнулись на оборудование от HTGD. Их подход к PCB рентген анализу отличался - не просто съемка, а алгоритмы обработки изображения, учитывающие плотность материалов.
Особенно критичен выбор напряжения трубки. Для многослойных плат с медными слоями недостаточно 130 кВ - нужны регулируемые настройки. Мы долго ошибались, используя стандартные профили, пока не поняли: каждый тип паяльной пасты требует калибровки. Помню, как неделю мучились с lead-free припоем, пока не настроили контрастность под конкретный сплав.
Разрешение - отдельная история. Производители любят указывать макропоказатели, но на практике важнее стабильность детализации при длительной работе. У китайских аналогов после 4 часов непрерывной работы начиналось 'плывущее' изображение. Сейчас используем систему от Shenzhen HTGD Intelligent Equipment Co., Ltd - их охлаждение реализовано иначе, без термошумов.
Самая грубая ошибка - ставить рентген в конце линии. Да, это логично для финального контроля, но теряется оперативная обратная связь. Мы перенесли аппарат после пайки оплавлением - и сразу сократили процент брака на 17%. Хотя пришлось переделывать систему вытяжки.
Автоматизация подачи плат - казалось бы, элементарно. Но конвейерные ленты создают вибрации, влияющие на четкость. Пришлось разрабатывать демпфирующие крепления. Кстати, на сайте https://www.gdk-smt.ru есть кейс по шумоизоляции - мы брали его за основу, но дорабатывали под наши вибростенды.
Калибровка по эталонам - многие пренебрегают, используя 'усредненные' настройки. Мы раз в смену проверяем систему на тестовой плате с искусственными дефектами. Обнаружили интересное: летом при повышенной влажности требуется коррекция чувствительности датчиков. Мелочь, а влияет.
Гибкие платы - отдельный вызов. Их прозрачность для рентгена выше, поэтому стандартные настройки завышают контрастность. Пришлось создавать отдельные профили для FPC. Запомнился случай с двухсторонним монтажом - тени от компонентов накладывались, искажая картину. Решили съемкой под углом 15 градусов.
Платы с металлическим сердечником - здесь проблема в рассеивании излучения. Aluminum core поглощает до 40% излучения, приходится увеличивать экспозицию. Но с медными основаниями сложнее - они практически непроницаемы. Для таких случаев в HTGD предлагают специальные насадки коллиматоров.
Высокочастотные платы - их контроль осложняется плотностью трассировки. Мы разработали методику послойного сканирования с изменением фокуса. Заметил интересную зависимость: при анализе микропереходов лучше работает не максимальное увеличение, а среднее с последующей цифровой обработкой.
Помню наш первый опыт с QFN-компонентами - думали, что рентген сразу покажет все дефекты. Оказалось, что припой под корпусом виден только при определенном угле. Две недели ушло на подбор оптимальной геометрии сканирования. Сейчас для таких случаев у нас заготовлены три стандартных угла.
Контроль паяльных паст - здесь открыли неожиданную закономерность. Разные типы флюсов по-разному проявляются на рентгене. С no-clean видимость хуже, особенно после повторного оплавления. Пришлось сотрудничать с химиками, чтобы понять физику процесса.
Самый сложный случай был с платой для медицинского оборудования - требования к контролю BGA-шаров с диаметром 0.2 мм. Стандартные системы не справлялись, пока не опробовали систему с двойным детектором от HTGD. Их подход к отличный PCB рентген доказал: иногда нужно не увеличивать разрешение, а менять принцип детектирования.
Сейчас активно развивается компьютерная томография для PCB, но пока это дорого и медленно. Для 95% задач достаточно качественного 2D рентгена с возможностью наклонного сканирования. Хотя для анализа voiding в BGA томография незаменима.
Автоматизация анализа - вот где настоящий прорыв. Раньше оператор вглядывался в каждый шар, сейчас алгоритмы справляются лучше человеческого глаза. Но! ИИ часто пропускает нетипичные дефекты, поэтому полностью доверять автоматике нельзя. У нас гибридная система: машинный отбор плюс выборочная проверка человеком.
Стоимость влажения - многие смотрят только на цену оборудования, забывая про обслуживание. Трубки требуют замены каждые 2-3 года, а это 30-40% от первоначальной стоимости. У китайских производителей типа HTGD этот показатель ниже, но нужно учитывать доступность запчастей.
Отличный PCB рентген - это не аппарат, а система: оборудование плюс методики плюс опыт. Не существует универсальных настроек - под каждый тип плат и компонентов нужна калибровка. Мы за два года накопили 47 рабочих профилей, и продолжаем добавлять новые.
Экономия на рентгене - ложная экономия. Дешевый аппарат пропускает дефекты, дорогой ремонт и репутационные потери обходятся дороже. Но и переплачивать за ненужные функции не стоит - для большинства производств достаточно систем среднего класса с хорошим ПО.
Персонал - ключевой фактор. Можно купить лучшую технику, но без обученных операторов она бесполезна. Мы разработали трехмесячную программу обучения, где особый упор на интерпретацию артефактов - часто за дефект принимают технические погрешности съемки.
