Nicht alle Leiterplattenfehler sind an der Oberfläche sichtbar.
PCB-Designs werden immer mehr:
- Dicker
- Komplexer
- Höhere Dichte
Viele kritische Mängel treten auf innerhalb von Durchkontaktierungen, galvanisierten Löchern und inneren Schichten-Gebiete, die für die optische Kontrolle unsichtbar sind.
Die Röntgeninspektion ermöglicht es den Herstellern, diese verborgenen Strukturen zu untersuchen und Fehler zu erkennen, die mit der AOI nicht erfasst werden können.
Vorherige Prüfmethode:
AOI-Inspektion in der PCB-Fertigung
Was ist eine Röntgeninspektion?
Bei der Röntgeninspektion wird kontrollierte Röntgenstrahlung eingesetzt, um die inneren Strukturen von PCBs sichtbar zu machen.
Im Gegensatz zur optischen Inspektion ist die Röntgenbildgebung:
- Durchdringt Materialien
- Enthüllt die innere Geometrie
- Zeigt Schwankungen der Dichte
Dies macht es ideal für die Bewertung von Durchkontaktierungen, durchkontaktierte Löcher und interne Merkmale.
Was ist eine Röntgeninspektion?
Bei der Röntgeninspektion wird kontrollierte Röntgenstrahlung eingesetzt, um die inneren Strukturen von PCBs sichtbar zu machen.
Im Gegensatz zur optischen Inspektion ist die Röntgenbildgebung:
- Durchdringt Materialien
- Enthüllt die innere Geometrie
- Zeigt Schwankungen der Dichte
Dies macht es ideal für die Bewertung von Durchkontaktierungen, durchkontaktierte Löcher und interne Merkmale.
Üblicherweise durch Röntgeninspektion entdeckte Defekte
Die Röntgeninspektion ist besonders effektiv bei der Identifizierung von interne und volumetrische Defekte.
Durchgangs- und Bohrungsdefekte
- Lücken in der Kupferbeschichtung
- Unvollständige Lochfüllung
- Dünnes Fass Kupfer
- Versetzte oder falsch ausgerichtete Durchkontaktierungen
Fragen der internen Struktur
- Fehlregistrierung von Schichten
- Interne Kurzschlüsse
- Hohlräume im Harz
- Delaminationstaschen
Versagensmechanismen:
PCB-Zuverlässigkeitstests erklärt
Röntgeninspektion vs. AOI
Röntgeninspektion und AOI befassen sich mit unterschiedlichen Arten von Fehlern.
| Aspekt | AOI | Röntgenstrahlen |
|---|
| Sichtbarkeit | Nur Oberfläche | Intern |
| Durch Inspektion | ❌ | ✅ |
| Qualität der Beschichtung | ❌ | ✅ |
| Geschwindigkeit | Schneller | Langsamer |
| Kosten | Unter | Höher |
Sie sind komplementär, nicht austauschbar.
Wenn Röntgeninspektion angewendet wird
In der Regel wird eine Röntgenprüfung durchgeführt:
- Für High-Density- oder Multilayer-PCBs
- Auf Durchkontaktierungen mit hohem Aspektverhältnis
- Während der Prozessvalidierung
- Für die Fehleranalyse
Bei Produkten mit geringer Komplexität und hohen Stückzahlen ist sie aus Kostengründen weniger verbreitet.
Röntgeninspektion bei HDI und hochzuverlässigen Leiterplatten
HDI-Designs erhöhen die Abhängigkeit von:
- Microvias
- Gestapelte oder gestaffelte Durchkontaktierungen
- Dünne Dielektrika
Die Röntgeninspektion hilft bei der Überprüfung:
- Microvia-Füllqualität
- Gestapelt über Ausrichtung
- Durchgängigkeit des Kupfers zwischen den Schichten
Komplexität der Prozesse:
PCB-Herstellungsprozess erklärt
Beschränkungen der Röntgeninspektion
Trotz ihrer Stärken hat die Röntgenprüfung auch ihre Grenzen.
Wesentliche Beschränkungen
- Begrenzte Auflösung für sehr dünne Merkmale
- Dolmetschen erfordert qualifizierte Ingenieure
- Kann die elektrische Leistung nicht vollständig bewerten
- Stichprobenbasiert, nicht immer 100%
Die Röntgeninspektion identifiziert potenzielle Probleme, erfordert aber oft Korrelation mit elektrischen oder Zuverlässigkeitsprüfungen.
Röntgeninspektion und Verringerung des Zuverlässigkeitsrisikos
Die Röntgeninspektion spielt eine Schlüsselrolle bei der Reduzierung:
- Latent über Ausfälle
- Probleme mit thermischer Ermüdung
- Intermittierende elektrische Störungen
Durch die frühzeitige Erkennung von internen Beschichtungsfehlern können die Hersteller Anpassungen vornehmen:
- Parameter der Bohrung
- Chemie der Beschichtung
- Grenzen des Seitenverhältnisses
Gleichgewicht zwischen Kosten und Qualität:
PCB-Herstellung Kosten vs. Qualität - Kompromisse
Wie sich Röntgen in eine umfassende Inspektionsstrategie einfügt
Eine robuste PCB-Prüfstrategie umfasst in der Regel Folgendes:
- AOI für Oberflächenfehler
- Röntgenbild für innere Strukturen
- Elektrische Prüfung auf Durchgang
- Zuverlässigkeitstests für langfristige Leistung
Bei TOPFAST wird die Röntgeninspektion selektiv angewandt auf der Grundlage Komplexität der Konstruktion und Anforderungen an die Zuverlässigkeitund sorgt für Effizienz ohne unnötige Kosten.
Schlussfolgerung
Die Röntgeninspektion bietet Einblick in die verborgenen Strukturen von Leiterplatten, die mit optischen Methoden nicht erreicht werden können.
Die Röntgeninspektion ist zwar nicht für jeden Entwurf erforderlich, aber sie ist unerlässlich für:
- HDI-Platinen
- Hochzuverlässige Anwendungen
- Prozessvalidierung und Fehleranalyse
Dieser Artikel bildet die zweite technische Säule der PCB Inspektion und Prüfung cluster.
Röntgeninspektion FAQ
Q: Kann die Röntgeninspektion alle Leiterplattenfehler erkennen? A: Nein. Der Schwerpunkt liegt auf den inneren Strukturen, nicht auf der Oberfläche oder der elektrischen Leistung.
Q: Ist eine Röntgeninspektion für alle PCBs erforderlich? A: Nein. Es wird normalerweise für komplexe oder hochzuverlässige Designs verwendet.
Q: Ersetzt die Röntgenprüfung die elektrische Prüfung? A: Nein. Bei der elektrischen Prüfung werden Durchgang und Kurzschlüsse überprüft.
Q: Können Röntgenaufnahmen Mikrovia-Defekte erkennen? A: Ja. Sie wird üblicherweise für die Bewertung der Mikrovia-Füllung verwendet.
Q: Warum basiert die Röntgenprüfung in der Regel auf Stichproben? A: Aufgrund von Kosten- und Zeitbeschränkungen für die Inspektion.