X-Ray Teknolojisi Gizli PCB Lehim Bağlantı Kusurlarını Nasıl Ortaya Çıkarır?

Gizli lehim bağlantı kusurları, modern elektronik üretiminde en büyük görünmez tehdit haline geldi.

Bileşen boyutları 008004 seviyesine küçüldükçe devre kartının iç dünyası bir saç telinden daha karmaşık hale gelir.

Elektronik cihazlar ne kadar hassas olursa, ölümcül sorunların görülemeyecek yerlere saklanması da o kadar kolay olur.

Bu 'gizli kusurlar' otomotiv, medikal, havacılık ve 5G gibi güvenilirliği yüksek sektörlerde tekrarlanan, açıklanması zor saha arızalarına neden oluyor.

AOI onları göremiyor.
BİT bunları tespit edemiyor.
Manuel incelemenin hiç şansı yok.

Yalnızca yüksek çözünürlüklü X-ışını muayenesi , boşlukları, köprülenmeyi, kafanın yastığa temasını, zayıf ıslanmayı, yetersiz lehim dolgusunu, tel-bağ sorunlarını ve diğer derin düzeydeki kusurları tıpkı gerçek bir 'görüntü' (içten görünüm) gibi tahribatsız bir şekilde ortaya çıkarabilir.

Şu anda lehim bağlantısı kalitesinin gerçekten güvenilir bir değerlendirmesini sağlayabilen tek denetim yöntemidir.

Modern PCB'larda Gizli Lehim Bağlantı Kusurlarını Anlamak

1. Yaygın Görünmez Kusurlar: Boşluklar, Köprüler, Soğuk Lehim ve Baş Yastığı

Modern PCB'lerdeki en tehlikeli sorunlar genellikle çıplak gözle tamamen görünmez.

Boşluklar, köprüler, soğuk lehim bağlantıları ve kafa-yastık kusurları 'gizli saatli bombalar' gibi davranarak rastgele arızaları tetikler.

Yüksek yoğunluklu PCB'lerde bu sorunlar kaçınılmaz hale gelir.

Günümüzün BGA paketleri 0,35 mm kadar küçük adımlara sahiptir.

QFN ve LGA paketlerindeki büyük termal pedler gizli kusur riskini artırır.

PoP ve SiP gibi istiflenmiş paketler, lehim bağlantılarının sayısını önemli ölçüde artırır.

Kripto para madencilerine yönelik hash panoları bile tamamen görünmez binlerce lehim bağlantısı içerebilir.

Riskler buna göre ölçeklenir:

• %25'i aşan lehim topu boşluğu.

• QFN termal pedlerin altında gizli köprüleme.

• Paketin bükülmesinden kaynaklanan HiP (Baş-Yastık) kusurları.

• ENIG/OSP yüzey kaplamaları nedeniyle soğuk derzler ve zayıf ıslanma.

• PTH yollarında yetersiz namlu dolgusu ve çevresel çatlaklar.

• Yarı iletken paketlerin içindeki tel bağlarında çatlaklar veya bağların kalkması.

Bunların hepsi, cihazın tamamen arızalanmasına neden olabilecek 'görünmeyen ancak yıkıcı' kusurlardır.

2. Geleneksel AOI ve BİT Neden Bu Gizli Kusurları Tespit Edemiyor?

AOI ne kadar gelişmiş olursa olsun, yalnızca yüzeyi görebilir.

En gelişmiş 3D AOI bile yalnızca harici lehim dolgularını ve yüzey geometrisini analiz edebilir.

Gerçek kusurlar bileşen paketlerinin altında, lehim bağlantılarının içinde ve termal pedlerin altında gizlenir.

ICT elektriksel sürekliliği kontrol edebilir ancak lehim bağlantılarındaki boşlukları, çatlakları veya mekanik kusurları tespit edemez.

Birçok bağlantı noktası test sırasında 'elektriksel olarak iyi' görünür, ancak 500-1000 termal döngüden sonra tamamen arızalanır.

Tehlikenin yattığı yer burası; yüzey normal görünüyor, ancak iç arızanın geri sayımı çoktan başladı.

3. Yüksek Güvenilirliğe Sahip Elektroniklere Yönelik Artan Talep

Otomotiv ISO 26262 ASIL-D.
IPC-7095 Seviye-3 BGA gereksinimleri.
Havacılık DO-160.
Askeri MIL-STD-883.

Bu standartlar, güvenlik açısından kritik bileşenlerdeki gizli lehim bağlantılarının %100 X-ışını muayenesini giderek zorunlu kılmaktadır.

Otomotiv ECU'ları, tıbbi implantlar, uçuş kontrol elektroniği, havacılık sistemleri ve 5G baz istasyonları; bu endüstrilerin hiçbiri görünmez riskleri tolere edemez.

Yüksek güvenilirlikli denetim artık isteğe bağlı değil; üretimin temeli haline geldi.

PCB Lehim Bağlantıları için X-Ray Denetimi Nasıl Çalışır?

Gizli lehim bağlantı kusurlarını tespit etmek için öncelikle X-ışınlarının bir PCB'i nasıl 'gördüğünü' anlamak gerekir.

1. 2D, 2.5D ve 3D X-Ray Teknolojilerinin Temel Prensipleri

50–160 kV aralığındaki X ışınları PCB'den geçer.

Farklı malzemeler radyasyonu farklı şekilde emer:

• Lehim: en yüksek yoğunluk, görüntüdeki en koyu

• Bakır ve silikon: ara emilim, gri

• FR-4 ve hava: en az emilim, en parlak

2D görüntüleme yukarıdan aşağıya bir görünüm sağlar.

2.5D, gizli yapıları yandan gözlemlemek için 60° eğik görüş açısı ve sahne dönüşü ekler.

Gerçek 3D CT, tüm lehim bağlantı noktasını 1 µm kadar ince bir voksel çözünürlüğü ile hacimsel verilere göre yeniden yapılandırır; bu da hassas analiz için lehim bağlantı noktasını katman katman 'dilimler'.

2. İletim, Eğik ve CT Görüntüleme Modları

İletim modu en hızlısıdır ve hat içi örnekleme için idealdir.

Eğik görüntüleme (45°–60°), üst üste binen BGA satırları ayırır ve QFN köprülemesini ortaya çıkarır.

Boşluk hacmi ölçümü veya çatlak yayılımı gibi arıza analizi için CT önemlidir.
3D CT sonuçları, lehim bağlantısının içinde neler olduğunu tam olarak göstererek tahminleri ortadan kaldırır.

3. Muayene Doğruluğunu Belirleyen Temel Parametreler

Net görüntüleme için sınırlayıcı faktör X-ışını teknolojisi değil, ekipmandır.

Kritik parametreler şunları içerir:

• Tüp voltajı kararlılığı

• Odak noktası boyutu (<1 µm)

• Dedektör piksel aralığı

• Geometrik büyütme (2000×'e kadar)

• Kapalı tüplü X-ışını kaynağının termal stabilitesi

Bunlar, ince iç çatlakların, mikro boşlukların ve diğer ince kusurların görünür olup olmadığını belirler.

Yalnızca Röntgenle Tespit Edilebilen Gizli Kusurlar

1. BGA/CSP Boşlukları

BGA/CSP lehim toplarının içindeki boşluklar, boşluk oranı %25'i aştığında termal iletkenliği %40'a kadar azaltabilir.

Otomotiv OEM'leri genellikle güç aktarma organları ve ADAS modülleri için toplam boşluk oranının %15'in altında olmasını gerektirir.

Bu tür boşluklara sahip bir drone veya EV kontrol panosu risk altında çalışır; güvenlik marjı sıfırdır.

2. QFN/LGA'da Gizli Köprüleme ve Islanmama

Termal pedlerin altındaki fazla lehim pastası görünmez kısa devreler oluşturabilir.

Titreşim veya termal döngü sırasında bu kısa devreler büyür ve sonuçta ciddi arızalara neden olur.

QFN ve LGA paketleri dışarıdan mükemmel görünür ancak içeride tehlikeyi gizleyebilir.

3. Baş-Yastık (HiP) ve Soğuk Lehim Bağlantıları

HiP kusurları 'mantar' veya 'Satürn halkası' şekillerini oluşturur.

Mekanik mukavemetleri neredeyse sıfırdır ve minimum stres altında başarısız olabilirler.

X-ışını görüntüleme, bu iç yapıları erkenden, arıza meydana gelmeden çok önce ortaya çıkarır.

4. Delik İçi Doldurma Sorunları ve Tel Bağlama Kusurları

Yetersiz PTH lehim dolgusu, çatlaklar, tel süpürme veya katmanlara ayrılma güvenilirliği tehlikeye atar.

X-ışını, PTH doluluk oranlarını (%75–%100) doğrular ve gizli kusurları anında tespit eder.

Güvenilirliği yüksek endüstriler, bu görünmeyen 'saatli bombaları' tespit etmek için %100 X-ışını incelemesini zorunlu kılmaktadır.

Temel Röntgen Ekipmanı Türleri ve Marka Karşılaştırması

Bir X-ışını sistemi seçmek, aleti uygulamanızla eşleştirmekle ilgilidir.

1. Çevrimdışı ve Satır İçi Sistemler

Çevrimdışı sistemler 1–2 µm çözünürlük, 60° eğim, 360° dönüş ve tam CT taraması sunar.
Güvenilirliğin kritik olduğu otomotiv, medikal ve NPI endüstrileri için idealdir.

Satır içi sistemler hız karşılığında bir miktar çözünürlük verir.
Yüksek hacimli tüketici elektroniği için mükemmeldir ve verimi artırır.

2. Lider Markalar

Üst düzey pazar liderleri: Nikon XT V, YXLON Cheetah EVO, Nordson DAGE Quadra ve Viscom.

I.C.T, yenilikçi iki dilli yazılımla %40 ila %60 daha düşük maliyetle eşit veya üstün performans sunan, dünya çapında en hızlı büyüyen marka olarak ortaya çıktı.

Kalite ve maliyet arasında denge arayan şirketler için I.C.T en iyi seçimdir.

I.C.T Gelişmiş Çevrimdışı Röntgen Çözümleri

1. I.C.T X-7100 – Yüksek Hızlı, Orta Hacimli İş Makinası

2. I.C.T X-7900 – Yarı İletken ve Güç Cihazı Uzmanı

3. I.C.T X-9200 – Gerçek 3D özellikli amiral gemisi

Başarılı X-Ray Denetimi için En İyi Uygulamalar

1. Numune Hazırlama ve Programlama

PCB'leri stabilize etmek için karbon fiber armatürler kullanın.
Her paket türü için özel programlar:

• BGA: 45° eğik

• QFN: 0° iletim

• Yarı iletken: yüksek mag'lı altın tel

Özel programlama doğruluğu artırır ve yanlış pozitifleri azaltır.

2. IPC-A-610 ve IPC-7095 ile uyumluluk

I.C.T yazılımı boşluk yüzdesini, köprü kalınlığını, namlu doluluk yüzdesini hesaplar ve uyumlu başarılı/başarısız raporları oluşturur.
Denetimlerin küresel kalite ve güvenilirlik standartlarını karşılamasını sağlar.

Önemli Noktaların Özeti

Gizli lehim bağlantı kusurları, yüksek güvenilirliğe sahip elektroniklerde saha arızalarının %70'inden fazlasına neden olur.

Yalnızca X-ışını muayenesi bunları güvenilir bir şekilde tespit edebilir.

I.C.T X-7100, X-7900 ve X-9200 mikron altı çözünürlük, akıllı yazılım ve küresel hizmet sunar.
Fabrikaların kaçış oranlarını 50 ppm'nin altına düşürmelerine ve 8 aydan kısa sürede yatırım getirisi elde etmelerine yardımcı oluyorlar.

Doğru X-ışını çözümünü seçmek, performansı, güvenilirliği ve marka itibarını korumakla ilgilidir.

---

Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

1. Otomotivde BGA hangi boşluk yüzdesi kabul edilebilir?
IPC-7095 Sınıf 3: Toplamda ≤%25, tek boşluk yok >%15.
Çoğu Tier-1 tedarikçisi artık kritik bağlantılar için toplamda ≤%15 ve ≤%10 tek boşluk talep ediyor.

2. X-ışını AOI'nın yerini tamamen alabilir mi?
Hayır. En iyi uygulama: SPI + 3D AOI + sıfıra yakın kaçış için X-ışını.

3. Tipik yatırım getirisi nedir?
Geri çağırmaların önlenmesi, garanti maliyetlerinin azaltılması ve manuel inceleme işçiliğinin ortadan kaldırılması sayesinde 4-8 ay.

4. BİT modelleri arasında nasıl seçim yapılır?

• X-7100: genel PCBA

• X-7900: yarı iletken ve pil

• X-9200: yüksek çözünürlüklü + tam 3D CT

5. I.C.T eğitim ve dünya çapında destek sunuyor mu?
Evet. 7 günlük yerinde eğitim dahildir. Asya, Avrupa ve Amerika'daki servis merkezleri.
2 saat içinde uzaktan yanıt. 1 yıl garanti.

---

Gizli kusurları sonsuza kadar ortadan kaldırmaya hazır mısınız?

Bugün ücretsiz bir çevrimiçi demo veya fiyat teklifi isteyin >>>