Urządzenia X-RAY w Kontroli Jakości: Prawidłowa Diagnostyka

Żyjemy bez wątpienia w erze technologicznej. Elektronika coraz częściej pojawia się w miejscach, które do tej pory były jej pozbawione. Wymusza to ciągły nacisk na producentów by robić więcej, szybciej a gdyby tego było jeszcze mało, to produkt końcowy musi być mniejszy, wydajniejszy i przy tym znacznie tańczy od rozwiązań konkurencji. Czy to jest w ogóle możliwe?

Odpowiedź brzmi TAK! Niestety tylko przy założeniu, że poczynimy milowe kroki optymalizacyjne na etapie projektowania i wdrażania produktu. Ponieważ zagadnienia związane z optymalizacją są tematem rzeką, skupimy się tylko i wyłącznie na rozwiązaniach poprawiających zakres kontroli jakości. Czy coś możemy zatem zrobić by zachować najwyższą jakość a jednocześnie nie spowodować znaczącego wzrostu ceny wyprodukowanego modułu?

Odpowiedź również brzmi zdecydowanie TAK! Najważniejsze elementy, które znacząco przyczynią się do osiągnięcia tego celu to urządzenia zapewniające powtarzalność procesu. Maszyny to znane od lat, AOI 2D i 3D a także traktowane wciąż jako nowość „rentgeny”. Spadek cen tych drugich wywołał falę zakupów w Polskim przemyśle. Jak to często bywa, w ślad za poczynionymi inwestycjami w sprzęt, nie zawsze idą umiejętności użycia nabytku.

W tym artykule postaramy opisać jakie nowe możliwości się otworzą dzięki użyciu X-RAY ale by również nie było zbyt różowo, przedstawimy jakie wyzwania przy tej okazji na nas czekają.

Na wstępie musimy nakreślić czym ta maszyna do prześwietlania falami rentgenowskimi w ogóle jest. Każdy z nas zapewne był prześwietlany przynajmniej raz w życiu np. u dentysty. Wiemy, że zajmuje to sporo czasu. Musimy zostać w miejscach niepoddawanych naświetlaniu, osłonięci warstwą ołowiu. Nie inaczej zbudowane jest takie urządzenie do wykorzystania w elektronice. Rolę izolatora pełni tu kilkaset kilo ołowiu na ściankach zewnętrznych a źródło promieniowania znajduje się bezpiecznie ukryte pomiędzy nimi. Zatem przy rozsądnym użytkowaniu nic złego nie powinno się wydarzyć. Jeżeli już wiemy, jak zrobić to bezpiecznie to możemy przystąpić do powolnej i żmudnej pracy jaką jest obsługa rentgena. Tutaj znów analogia do wizyty lekarskiej. O ile zrobienie samego zdjęcia zajmuje maksymalnie kilkadziesiąt sekund, to już ocenienie co na nim jest i opisanie go, to już długie minuty. Z prostego rachunku wynika, że będzie to najwolniejszy fragment procesu. Musimy się liczyć z tym, że sprawdzimy tylko kilkadziesiąt procent całościowej produkcji. Chyba, że z góry założymy odpowiednio większą ilość godzin na ukończenie projektu, tak by sprawdzić wszystkie wyprodukowane sztuki. Kwestia indywidualnego ocenienia ryzyka wystąpienia możliwych wad podczas kontynuacji montażu i stabilności wszelkich procesów a także stopnia skomplikowania zastosowanych elementów. Prześwietlić możemy właściwie wszystko co znajduje się na płytce PCB i będzie to w pełni bezpieczne dla poddawanego ekspertyzie modułu. Przemyśleć trzeba opłacalność sprawdzania komponentów, których widoczne wyprowadzenia mogą zostać ocenione szybszymi metodami kontrolnymi takimi jak AOI i mikroskop. W naszej fabryce przyjęliśmy metodologię sprawdzenia pierwszych dziesięciu wyprodukowanych sztuk każdego modułu z występującym elementem typu BGA, CGA itp. Późniejsza kontrola odbywa się na co dziesiątym module o ile nie ma innych ustaleń. Klient taką usługę otrzymuje jako gratis do montażu wykonywanego u nas. Dzięki temu zarówno my jak i nasz klient ma pewność, że wyprodukowane urządzenie będzie działać bezawaryjnie przez cały okres gwarancyjny.