Milyen röntgencsövet használjunk az elektronikai iparban?

Milyen röntgencsövet használjunk az elektronikai iparban?

Az elektronikai alkatrészek röntgenvizsgála­tának fejlődését bemutató cikksorozatunk második részében a multifókuszú és nano­fókuszú röntgencsövekről olvashat.

A röntgencső a rendszer szíve

Az elektronikai iparban alkalmazható röntgenvizsgálatok széles skálán mozognak, így egyféle röntgencső nem jelent megoldást minden vizsgálati problémára. A különféle iparágak speciális igényeinek kielégítése érdekében a nevesebb röntgenrendszer gyártó vállalatok különböző roncsolásmentes vizsgálati megoldásokat ajánlanak, mely pl. adott elektronikai gyártó által igényelt teljesítmény, kV és képfelismerési képességek tekintetében eltérő lehet. A csövek és funkciók választéka lehetővé teszi a chipek, nyomtatott áramköri lapok, áramkörök és elektronikai alkatrészek gyártói számára, hogy termelési problémáik gyors és pontos megoldásához szükséges röntgenképeket megkapják.

 

Multifókusz vs. Nanofókusz

A valósidejű röntgenvizsgálatokhoz szükség van mind a mikrofókuszú mind a nanofókuszú csövekre. Ez különösen azoknak a szerződéses gyártóknak fontos, akik esetében az ellenőrzési követelmények megbízásonként változhatnak, illetve az olyan elektronikai gyártó cégeknek, akiknek vannak mikrofókuszú alkalmazásaik, amelyeknél magas röntgensugárzási teljesítmény szükséges vagy olyan nanofókuszt igénylő vizsgálataik, melyek nagymértékű nagyítást és magas felbontást igényelnek. A multifókuszú röntgencsövek ideálisak az ilyen feladatokra, mivel nagy (>15W) target teljesítményű üzemmóddal rendelkeznek, ami ideális a tömör szerkezetek nagy intenzitást igénylő vizsgálatára. Például az egyik kihívást jelentő alkalmazás az IGBT (szigetelt vezérlőelektródás bipoláris tranzisztor) vizsgálata. Nagy target teljesítmény nélkül nagyon nehéz lenne értelmezhető információt kapni az elemzéshez.

 

Kattintson ide, ha az IGBT hibamechanizmusokról szeretne bővebben olvasni.

1.ábra: IGBT röntgenképe, 130 kV, 61 µA

 

A nagy teljesítményű üzemmód hozzáadott értéket is biztosít, ha a végtermék vizsgálata szükséges, különösen akkor, ha az érdeklődési terület (ROI) rejtett a nagy tömörség miatt. Példaként szolgál a 2. ábrán látható kép, mely egy multifókuszú csővel készült mikrofókusz módban. Néhány információ hiányzik az intenzitás hiánya miatt. A 3. ábra ugyanazt az érdeklődési területet mutatja, de ez a kép nagy teljesítményű módban készült.

2.ábra: Röntgenkép egy végtermékben lévő IC-tokozatról, Mikrofókusz mód, 160 kV, 55 µA

 

3.ábra: Röntgenkép egy végtermékben lévő IC-tokozatról, nagy teljesítményű mód, 160 kV, 54µA

 

A tipikus mikrofókuszú röntgenberendezések nem feltétlenül felelnek meg az olyan komplex elektronikai eszközök, mint pl. MEMS (mikro-elektromechanikai rendszerek) és MOEMS (mikro-opto-elektromechanikai rendszerek) által elvárt egyedi vizsgálati igényeknek. A MEMS és MOEMS rendszerek megjelenése nagy hajtóerőt jelentett a nanofókuszú röntgentechnológia kifejlesztésének irányába, ahogyan a cikksorozat előző részében is említettük. Az 1µm-nél kisebb átmérőjű fókuszpont segítségével a nanofókuszú röntgenátvilágító berendezések biztosítják azt a részletességet és felbontást, melyet a rendkívül kicsi alkatrészek vizsgálata megkövetel.

A MEMS és MOEMS eszközök vizsgálatán kívül a nanofókuszú rendszereket szubmikron méretű alkatészek, áramkörök és szeletszintű összeszerelések vizsgálatára is használják. Ezekben az alkalmazásokban a nanofókuszú csőtervezés és rendszertechnika az egyetlen vizsgálati opció, mely biztosítja az elvárt felbontást és élességet a forraszgömbök és összekötések vizsgálatához.

4.ábra: Forrasz-repedések röntgenképe 50 μm réz pillérben, minta mérete: 300 mm ostya

 

A Nanofocus technológia a töltetlen szerszámgyantával ellátott tokozatok vizsgálatára is alkalmazható, beleértve a mikrochipeket rögzítő termikus ragasztót is. Nanofókuszú csőre van szükség ahhoz, hogy észleljük a ragasztóanyagnak tulajdonítható kontrasztos különbséget. Ezenkívül a nanofókuszú csövek az ezüst részecskék elektromosan vezető ragasztóanyagokba való betöltésének ellenőrzésére is használhatók. Ez biztosítja, hogy az anyag homogén és a kívánt vezetőképesség eléréséhez szükséges részecskével van megtöltve.

 

A nanofókuszú rendszerek további alkalmazhatósága:

  • Tokozat-rétegfelválás* (delamináció->lásd 5.ábra), ami a mikrofókuszú rendszerek számára láthatatlan
  • Szubmikron méretű repedések és hibák szilikon tokozatban és finom kötözőhuzalokban (25 µm alatt)
  • Szálorientáció polimer anyagokban

 

5.ábra: A delamináció folyamata: nedvesség bejutása a tokba -> rétegfelválás-> „kidudorodás”-> a tok repedése

 

* A nagyobb felületű tokokra jelent elsősorban veszélyt a magasabb hőmérséklet, ezeknél fordul elő gyakrabban az ún. delamináció (rétegfelválás). 

 

Kapcsolódó termékpalettánk, elektronikai célra ajánlott CT berendezéseink műszaki leírásáért kattintson!

 

Kelenföldi Brigitta

szakterületi üzletkötő – radiográfia

info@grimas.hu vagy 06 1 420 5883

Elérhető dokumentumok