Wszystko co chcielibyście wiedzieć o wyborze napięcia lampy tomografu, ale boicie się zapytać...
Ekspert firmy Smart Solutions mgr inż. Piotr Chrzustek wyjaśnia podstawowe zagadnienia związane z wyborem lampy do systemu mikrotomografii przemyslowej CT lub rentgena przemysłowego X-Ray.
Ten wpis to kontynuacja serii „Wszystko, co chcielibyście wiedzieć o…” tym razem o tomografii przemysłowej
Dlaczego wybór napięcia lampy tomografu jest taki istotny?
Przy wyborze zakupu tomografu komputerowego jednym z najważniejszych zadań jest dobór odpowiedniej lampy rentgenowskiej. W przypadku tomografów dedykowanym analizie elektroniki, w naszej ofercie znajdą Państwo zamknięte lampy rentgenowskie produkcji Unicomp o napięciach od90 do 130kV.
Promieniowanie rentgenowskie to rodzaj promieniowania, które jest absorbowane przez poszczególne materiały w inny sposób. Najogólniej można powiedzieć że:
– materiały o małej gęstości absorbują promieniowanie w małym stopniu. Z tego powodu laminat płyty PCB nie stanowi problemu dla promieni rentgenowskich i dla napięcia 90kV możliwa jest analiza wielowarstwowej płyty PCB, szczególnie analiza ścieżek elektrycznych, przewodów łączących itd.
– materiały o dużej gęstości absorbują promieniowanie w dużym stopniu, dlatego m.in. połącznia układu BGA (tzw. kulki BGA) są dla operatora czarnymi sferami widzianymi na zdjęciu cyfrowym. Wyzwaniem dla promieniowania są zatem takie komponenty elektroniczne, które zamknięte są najczęściej w obudowach stalowych o większych grubościach ścianek. Z tego powodu dobrym wyborem byłoby wybranie lampy rentgenowskiej o większym napięciu.
Nasi klienci często pytają czy lampa 90kV wystarczy do badania komponentów elektronicznych?
Mniejsza wartość napięcia lampy rentgenowskiej oznacza mniejszą jej zdolność do penetracji próbki, jednak dla 90% przypadków elektroniki napięcie 90kV jest wystarczające.
A zatem jeśli mamy pytania o wybór napięcia lampy tomografu dedykowanego dla badania elektroniki – czy 90kV wystarczy do badania komponentów elektronicznych?
Odpowiedź brzmi – ZDECYDOWANIE TAK!
W Naszym Centrum Prezentacyjnym i Pomiarowym w Warszawie/ Nadma przeprowadziłem szereg testów, które potwierdziły, że napięcie 90kV wystarcza do badania komponentów elektronicznych. Testy wykonywałem na systemie Unicomp AX9100Max dedykowanym do badania elektroniki. Zdjęcia wykonywałem dla dwóch zakresów napięciowych: 90kV i 130kV, utrzymując prąd na tym samym poziomie.
Pierwszy przykład przestawia zdjęcie fragmentu płyty PCB płyty głównej komputera PC (zdjęcie obok)
Jaki dokładnie był przebieg testów i jakie wnioski?
Testy wykazały, że w przypadku zdjęć przedstawiających strukturę wewnętrzną mikroprocesora w układzie QFP nie ma różnicy jakie napięcie zostało wybrane.
Ścieżki wewnętrzne na obu zdjęciach są dobrze zobrazowane. Połącznia wewnętrzne ścieżek z centralnym układem są widoczne i można ocenić, czy któreś z nich uległo uszkodzeniu, np. podczas zwarcia. Zdjęcia pozwalają też ocenić czy terminale zewnętrzne układu zostały dobrze zlutowane z podłożem (zdjęcie po lewej)
Drugi przykład z moich testów to tranzystor. Także tutaj pory powietrza zamknięte w obudowie, bądź lutowiu pomiędzy podłożem a obudową zostały dobrze zobrazowane. Dodatkowo możliwa jest również ocena połączeń wewnętrznych (zdjęcie po prawej)
Wnioski nasuwają się same – użycie lampy RTG o napięciu 90kV wystarczyło do przeprowadzenia kontroli i analizy elementów.
Jakie jeszcze zastosowania systemu Unicomp AX9100Max może Pan przedstawić naszym klientom po przeprowadzonych testach?
Kolejna analizowana próbka był to mikroprocesor zamknięty w obudowie stalowej.
Porównując dwa zdjęcia widoczna jest różnica zarówno jasności, jak i kontrastu (zdjęcie poniżej)
Natomiast sam układ BGA w obu przypadkach umożliwia ich analizę. Możemy stwierdzić czy kulka została umieszczona na swoim miejscu, czy ich kształt jest odpowiedni, czy nie ma powstałych mostków, i czy układy posiadają pory powietrza.
Oczywiście po pozyskaniu zdjęcia zawsze możliwa jest także korekta jasności, kontrastu, czy też zastosowania filtrów które zwiększają czytelność zdjęcia.
Proszę także opowiedzieć o sytuacjach, gdzie napięcie 90kV nie było wystarczające?
Takim przykładem jest badanie kolejnej próbki. Był to komputer pokładowy samochodu, zamknięty w aluminiowo-stalowej obudowie.
Przedstawione zdjęcia to jeden z tranzystorów mocy. Jak widać napięcie 90kV nie pozwala na zobrazowanie porów powietrza zamkniętych wewnątrz układu. Po zwiększeniu napięcia do 130kV zarysy porów stały się widoczne. Jednak w celu dokładnej analizy niezbędne było zwiększenie także natężenia prądu, co przedstawia ostatnie zdjęcie po prawej (zdjęcia poniżej)
Ten test potwierdził znaną nam zasadę, że wyzwaniem dla promieniowania RTG są te komponenty elektroniczne, które zamknięte są w obudowach – aluminiowych czy stalowych o większych grubościach ścianek. Różnica gęstości materiału powoduje konieczność zastosowania lampy o wyższym napięciu i większego natężenia prądu podczas badania.
Podsumowując. Jak zachęci Pan i zaprosi klientów do umawiania się na prezentację systmemów X-Ray?
Cena systemów RTG dla badania elektroniki nigdy jeszcze nie była taka niska.
Wszystkie nasze systemy oferujemy wraz dostawą, instalacją i szkoleniem dla Klienta. Wszystkie nasze systemy serwisujemy i kalibrujemy, w ramach gwarancji oraz po jej upływie.
Jeżeli zastanawiacie się Państwo nad zakupem nowego, budżetowego tomografu – mamy dla Państwa rozwiązanie. Oferowane przez nas systemy Unicomp, w tym AX7900 mogą spełnić Państwa oczekiwania, a sama lampa promieniowania 90kV dla 90% zastosowań w elektronice będzie wystarczająca. Więc zapraszam do kontaktu z nami w celu poznania oferty „skrojonej na miarę”