如何选择适合的x-ray设备

在SMT行业中，自动光学检查（AOI）是一种成熟的检查过程，已成为过程控制的关键，这极大地提高了制造商对成品质量的信心。但是，如果您看不到焊点的连接，您将如何处理这些设备？答案是对它们进行X射线检查。

作为一种过程控制方法，使用X射线可以消除由于“隐蔽连接”设备未对准而导致无法维修的组件的风险，也可以消除组件维修成本过高的风险。放错位置的设备的返工可能会花费很多时间，并且可能在装配上引起其他问题，例如，由于局部加热而导致PCB上周围组件出现问题。返工的双面组件可能超过了允许的最大焊料回流次数。在此过程中发现的故障都是滞后的。例如，在边界扫描（JTAG）或功能测试中发现的故障将导致额外的时间损失，并增加诊断和二次测试的成本。

那么，什么时候应该使用X射线？这当然是“首次”检查过程的一部分，这有助于确保回流炉的温度曲线满足无铅设备的最理想温度要求。然后，当装配进入生产阶段时，对零件进行采样可能更合理；通常的做法是在批次的开始，中间和结束时进行样品X射线检查。另一种方法是使用“在线” X射线检查过程，但是值得注意的是，即使对于自动X射线检查，X射线检查的速度也相对较慢。在实际生产中，安装无铅设备（尤其是BGA）非常简单，在正常情况下几乎没有问题，因此应仔细考虑是否使用X射线检查。

X射线检查还有助于减少生产线最后阶段的人工检查。使用AOI或使用其他BGA检查方法-例如，可能使用了Ersascope检查方法，该方法不能完全覆盖细间距设备（取决于您所拥有的检查系统的类型）。

X射线检查的另一个非常重要的好处是它可以解决各种质量问题。如果可以使用X射线进行检查，则无需进行潜在的破坏性返工或微切割。这些做法将增加成本，当然，这也将导致报废已检查的组件。微切割还需要对可能发生问题的位置进行一些合理的猜测。

X射线检查可以提前发现问题并降低返工成本。

您是否经常听到有人说：“它不能通过测试，它不能正常工作，但是我看不出问题出在哪里，所以一定是BGA问题”？增强的X射线可以提供分层的成像，或者完整的三维检查功能可以使检查员观察整个组件，从而帮助发现缺陷，例如断线或PCB上的孔洞以及无铅组件的任何问题。

除了印刷电路板组件（PCBA），当您需要查看制造零件的内部细节时，X射线还可以对其他制造零件（例如电缆组件或机加工零件）执行无损检查。它还可以提供一定程度的测量能力。

因此，具有X射线检查功能的设备现在已成为现代电子产品装配线不可或缺的一部分。但是，如果您现在决定拥有自己的X射线设备，或者您的电子产品制造服务（EMS）合作伙伴计划投资于您的业务，那么如何选择合适的X射线系统？

关键问题

市场上有许多供应商和系统，所有设备作为固定资本的评估都是相同的。当您开始寻找所需的设备时，最好记住一个清单。我们假设价格和回报是公式的一部分。当然，要购买的系统必须足够大，以容纳要检查的所有物品。至少需要考虑以下四个方面：

1.图像质量

如果您想购买相机，那么像素更高的相机（例如24MP相机是否会比16MP相机具有更好的图像质量？如果您对摄影有所了解，就会知道这种视图会简化很多事情（如果这不是纯粹的废话），如果有什么不同之处，则是X射线看起来更复杂。

这涉及物理和非常灵活的软件。可能影响图像质量的因素包括功率，电压，光点大小，检测器分辨率，X射线源以及被检对象的距离和视野。以电压为例，160kV系统的X射线穿透能力强于130kV系统。然而，增加电压可能不利地影响图像的对比度，从而影响图像的质量。您将如何决定？最实用的解决方案是使用一些典型的样品组件，并尝试通过X射线系统对其进行检查。图像质量可能是主观评估。

最重要的消息是，您可能会发现各种X射线系统为PCB组件提供图像，并且图像质量在非常好的范围内。这使您可以更多地考虑如何设置检查，而不是系统组件的技术功能。

2.尺寸是多少

字母D代表尺寸。 X射线系统有三种类型：

二维系统，仅提供从上到下的正视图；

2.5维系统可以提供自顶向下，倾斜或倾斜的视图；

三维系统，执行三维成像和部件重构。这可以使用X射线断层扫描，X射线分层技术或计算技术（以获得完整的三维效果）或计算机断层扫描（CT）。

当然，您需要查看的内容越多，检查的速度就越慢。例如，完成复杂的CT扫描需要几个小时。如果检查的目的只是观察BGA下方缺少的焊球或焊球之间的短路，则二维系统就足够了。但是，如果感兴趣的区域中存在模糊元素，则倾斜的X射线可以帮助获得更好的图像。三维系统可以用于详细的质量调查。

3.易于使用

一些系统可以在一定程度上执行自动检查。例如，可以对通过或不通过标准的检查顺序进行编程。当然，这将使可重复的检查和操作变得非常容易，并且可以在必要时执行在线检查过程。但是，或者让设置系统执行特殊检查需要一些技能。

尽管现代X射线系统简单易用，但检查员必须真正了解所有设置的作用（例如，我们前面提到的电压和对比度设置），并能够解释所见内容，这也需要对PCB组件做过的事有一些知识。使用某些功能来解释图像可能会稍微容易一些，例如，通过使用颜色来解释图像。

4.保养

应当记住，在使用X射线设备之前，必须明确告知设备的健康和安全规则（HSE）。可能还会有一些使用规则或程序，以及雇用辐射防护主管和顾问的强制性要求。设备供应商应该能够提供良好的建议，要求他们至少每年对系统进行一次健康检查。

另外，值得一提的是X射线管的类型不同。 X射线管的“开放式”类型相对较快，并且更换起来更便宜-可能只有几磅，并且更换时间只有几个小时，但是X射线管的使用寿命仅200-300小时，然后需要更换。 X射线管的“封闭管”型可以使用很多年，但价格要贵得多，可能达到几千磅。因此，最佳选择可能取决于要使用的系统的价格。

X射线检测器通常是标准平板或高分辨率平板。 X射线会导致这些药片随着时间的流逝而褪色，通常在10年后其清晰度会降低20％。尽管仍可以使用，但您可以考虑在使用8至12年后更换X射线检测器。

在X射线系统中找到常见的故障模式也非常重要，因为尽管零件看起来很相似，但是它们可以以不同的方式组装。例如：电源，连接器或电缆可能需要及时更换。

当您有兴趣购买X射线检查设备时，希望本文可以帮助您了解一些必须注意的方面。