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Inspeção por raios X no fabrico de PCB

Nem todos os defeitos dos PCB são visíveis à superfície.

À medida que os desenhos de PCB se tornam:

  • Mais espesso
  • Mais complexo
  • Maior densidade

Ocorrem muitos defeitos críticos vias interiores, orifícios revestidos e camadas internas-áreas invisíveis à inspeção ótica.

A inspeção por raios X permite aos fabricantes examinar estas estruturas ocultas e identificar defeitos que a AOI não consegue detetar.

Método de inspeção anterior:
Inspeção AOI no fabrico de PCB

Inspeção por raios X

O que é a inspeção por raios X?

A inspeção por raios X utiliza radiação de raios X controlada para visualizar as estruturas internas dos PCBs.

Ao contrário da inspeção ótica, a imagiologia por raios X:

  • Penetra nos materiais
  • Revela a geometria interna
  • Mostra variações de densidade

Isto torna-o ideal para avaliar vias, orifícios de passagem revestidos e elementos internos.

O que é a inspeção por raios X?

A inspeção por raios X utiliza radiação de raios X controlada para visualizar as estruturas internas dos PCBs.

Ao contrário da inspeção ótica, a imagiologia por raios X:

  • Penetra nos materiais
  • Revela a geometria interna
  • Mostra variações de densidade

Isto torna-o ideal para avaliar vias, orifícios de passagem revestidos e elementos internos.

Defeitos normalmente detectados pela inspeção por raios X

A inspeção por raios X é especialmente eficaz na identificação de defeitos internos e volumétricos.

Defeitos de via e furo

  • Vazios no revestimento de cobre
  • Preenchimento incompleto do furo
  • Cobre de barril fino
  • Vias deslocadas ou desalinhadas

Questões de estrutura interna

  • Erro de registo da camada
  • Calções internos
  • Vazios de resina
  • Bolsas de delaminação

Mecanismos de falha:
Explicação dos testes de fiabilidade de PCB

Inspeção por raios X vs AOI

A inspeção por raios X e a AOI abordam diferentes tipos de defeitos.

AspetoAOIRaio X
VisibilidadeApenas superfícieInterno
Através de inspeção
Qualidade da galvanização
VelocidadeMais rápidoMais lento
CustoInferiorMais alto

São eles complementaresnão são permutáveis.

Inspeção por raios X

Quando é aplicada a inspeção por raios X

Normalmente, é utilizada a inspeção por raios X:

  • Para PCBs de alta densidade ou multicamadas
  • Sobre vias de elevado rácio de aspeto
  • Durante a validação do processo
  • Para análise de falhas

É menos comum para produtos de baixa complexidade e de grande volume devido ao custo.

Inspeção por raios X em PCBs HDI e de alta fiabilidade

As concepções de IDH aumentam a dependência de:

  • Microvias
  • Vias empilhadas ou escalonadas
  • Dieléctricos finos

A inspeção por raios X ajuda a verificar:

  • Qualidade de enchimento Microvia
  • Empilhados por alinhamento
  • Continuidade do cobre entre camadas

Complexidade do processo:
Explicação do processo de fabrico de PCB

Limitações da inspeção por raios X

Apesar dos seus pontos fortes, a inspeção por raios X tem limitações.

Principais limitações

  • Resolução limitada para caraterísticas muito finas
  • A interpretação requer engenheiros qualificados
  • Não é possível avaliar completamente o desempenho elétrico
  • Baseado na amostragem, nem sempre 100%

A inspeção por raios X identifica potenciais problemas, mas muitas vezes requer correlação com ensaios eléctricos ou de fiabilidade.

Inspeção por raios X e redução do risco de fiabilidade

A inspeção por raios X desempenha um papel fundamental na redução:

  • Latente através de falhas
  • Problemas de fadiga térmica
  • Falhas eléctricas intermitentes

Ao identificar precocemente os defeitos internos do revestimento, os fabricantes podem proceder a ajustamentos:

  • Parâmetros de perfuração
  • Química da galvanização
  • Limites do rácio de aspeto

Equilíbrio custo-qualidade:
Custo de fabrico de PCB versus compromissos de qualidade

Inspeção por raios X

Como o raio X se enquadra numa estratégia de inspeção completa

Uma estratégia robusta de inspeção de PCB inclui normalmente:

  • AOI para defeitos de superfície
  • Radiografia das estruturas internas
  • Testes eléctricos de continuidade
  • Testes de fiabilidade para um desempenho a longo prazo

Na TOPFAST, a inspeção por raios X é aplicada seletivamente com base em complexidade da conceção e requisitos de fiabilidadegarantindo eficiência sem custos desnecessários.

Conclusão

A inspeção por raios X dá visibilidade às estruturas ocultas dos PCBs que os métodos ópticos não conseguem alcançar.

Embora não seja necessária para todos os projectos, a inspeção por raios X é essencial para:

  • PCBs HDI
  • Aplicações de alta fiabilidade
  • Validação de processos e análise de falhas

Este artigo constitui o segundo pilar técnico do Inspeção e teste de PCB aglomerado.

Perguntas frequentes sobre a inspeção por raios X

Q: A inspeção por raios X pode detetar todos os defeitos dos PCB?

R: Não. Centra-se nas estruturas internas e não no desempenho superficial ou elétrico.

Q: A inspeção por raios X é necessária para todos os PCB?

R: Não. É normalmente utilizado para projectos complexos ou de elevada fiabilidade.

Q: A inspeção por raios X substitui os ensaios eléctricos?

R: Não. Os testes eléctricos verificam a continuidade e os curto-circuitos.

Q: Os raios X podem detetar defeitos microviais?

R: Sim. É normalmente utilizado para avaliação do preenchimento de microvias.

Q: Porque é que a inspeção por raios X se baseia normalmente na amostragem?

R: Devido a restrições de custo e de tempo de inspeção.

Sobre o autor: TOPFAST

A TOPFAST opera na indústria de fabrico de placas de circuito impresso (PCB) há mais de duas décadas, possuindo uma vasta experiência em gestão da produção e conhecimentos especializados em tecnologia de PCB. Como fornecedor líder de soluções de PCB no sector da eletrónica, fornecemos produtos e serviços de primeira qualidade.

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