ในแวดวงการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCBA) ทำหน้าที่เป็น “กระดูกสันหลัง” ของอุปกรณ์นับไม่ถ้วน ตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงระบบควบคุมอุตสาหกรรม เนื่องจากดีไซน์ PCBA มีขนาดเล็กลงและมีความซับซ้อนมากขึ้น การรับประกันคุณภาพภายในจึงกลายเป็นความท้าทายที่สำคัญยิ่ง และนี่คือที่ที่เครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์เข้ามาเป็นโซลูชันที่พลิกเกม
เครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์ใช้คุณสมบัติในการทะลุทะลวงของรังสีเอกซ์เพื่อตรวจสอบ PCBA โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายใดๆ (ข้อได้เปรียบหลักของ “การทดสอบแบบไม่ทำลาย”) เมื่อรังสีเอกซ์ผ่าน PCBA วัสดุที่มีความหนาแน่นแตกต่างกัน (เช่น รอยต่อบัดกรีทองแดง ชิ้นส่วนพลาสติก หรือพื้นผิวเซรามิก) จะดูดซับรังสีเอกซ์ในอัตราที่แตกต่างกัน เครื่องจะแปลงความแตกต่างของความหนาแน่นเหล่านี้ให้เป็นภาพระดับสีเทาโดยละเอียด เผยให้เห็นโครงสร้างภายในของ PCBA แม้แต่บริเวณที่ซ่อนอยู่จากการตรวจสอบด้วยสายตาแบบดั้งเดิม
ส่วนประกอบต่างๆ เช่น Ball Grid Array (BGA) และ Chip Scale Package (CSP) อาศัยรอยต่อบัดกรีใต้ตัวเครื่องเพื่อเชื่อมต่อกับแผงวงจร รอยต่อที่ “ซ่อนอยู่” เหล่านี้มองไม่เห็นด้วยวิธีการตรวจสอบด้วยสายตาแบบมาตรฐาน การตรวจจับด้วยรังสีเอกซ์ทำได้ดีเยี่ยมในส่วนนี้: สามารถระบุข้อบกพร่องต่างๆ เช่น การบัดกรีเย็น (การเชื่อมต่อบัดกรีไม่เพียงพอ) สะพานบัดกรี (การเชื่อมต่อที่ไม่ต้องการระหว่างรอยต่อที่อยู่ติดกัน) และช่องว่าง (ช่องอากาศในบัดกรี ซึ่งช่วยลดการนำไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือในระยะยาว)
ตัวอย่างเช่น ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ ซึ่งความล้มเหลวของ PCBA อาจเสี่ยงต่อความปลอดภัยของรถยนต์ การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ช่วยให้มั่นใจได้ว่ารอยต่อบัดกรี BGA ในหน่วยควบคุมเครื่องยนต์ (ECU) ไม่มีช่องว่างหรือรอยร้าว รับประกันประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอตลอดหลายปีของการใช้งาน
ในสายการผลิต PCBA จำนวนมาก ส่วนประกอบอาจขาดหายไปหรือจัดวางไม่ถูกต้องในระหว่างการวางตำแหน่งอัตโนมัติ ระบบรังสีเอกซ์จะสแกนบอร์ดทั้งหมดอย่างรวดเร็วเพื่อตรวจสอบ:
ส่วนประกอบทั้งหมด (ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ IC ฯลฯ) มีอยู่
ส่วนประกอบถูกวางตำแหน่งอย่างแม่นยำ (ไม่มีการชดเชยหรือการหมุน)
ระบบอัตโนมัตินี้ช่วยลดเวลาการตรวจสอบด้วยตนเอง ลดข้อผิดพลาดของมนุษย์ และเพิ่มผลผลิต (อัตราส่วนของผลิตภัณฑ์ที่ปราศจากข้อบกพร่อง)
รังสีเอกซ์สามารถเปิดเผยปัญหาภายใน PCB ได้ เช่น:
การแยกชั้น: ชั้นของแผงวงจรแยกออกจากกัน (ความเสี่ยงต่อไฟฟ้าลัดวงจร)
รูผ่านที่ไม่สมบูรณ์: เส้นทางการนำไฟฟ้าที่เติมไม่ดีระหว่างชั้น PCB
นอกจากนี้ยังตรวจพบวัตถุแปลกปลอม (เช่น ลูกบัดกรีหลงทาง เศษโลหะ) ที่อาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ ซึ่งข้อบกพร่องของ PCBA ในเครื่องกระตุ้นหัวใจหรืออุปกรณ์สร้างภาพอาจเป็นอันตรายต่อผู้ป่วย
นอกเหนือจากระดับบอร์ดแล้ว เครื่องรังสีเอกซ์ยังตรวจสอบความสมบูรณ์ภายในของส่วนประกอบต่างๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น:
สายไฟขาดภายในแพ็คเกจ IC
รอยร้าวในชิปเซมิคอนดักเตอร์
การ “คัดเลือกเบื้องต้น” ของส่วนประกอบนี้มีความจำเป็นสำหรับภาคส่วนต่างๆ เช่น การบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ ซึ่งแม้แต่ข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ ในส่วนประกอบก็อาจมีผลกระทบร้ายแรงได้
เนื่องจากเทคโนโลยี PCBA ก้าวหน้า (เช่น อุปกรณ์ 5G, ฮาร์ดแวร์ IoT) บอร์ดจึงเต็มไปด้วยส่วนประกอบขนาดเล็กและร่องรอยที่ละเอียดกว่า เครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์ได้พัฒนาขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการนี้:
ในอุตสาหกรรมที่มีการควบคุม การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ยังช่วยให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับและการปฏิบัติตามข้อกำหนดได้: ข้อมูลการตรวจสอบโดยละเอียดจะถูกเก็บถาวรเพื่อพิสูจน์การปฏิบัติตามมาตรฐานต่างๆ เช่น มาตรฐานจาก IPC (Association Connecting Electronics Industries) ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับภาคส่วนการบินและอวกาศ การแพทย์ และยานยนต์
เครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์ไม่ใช่ทางเลือกอีกต่อไป แต่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิต PCBA ด้วยการเปิดใช้งานการตรวจสอบคุณสมบัติที่ซ่อนอยู่แบบไม่ทำลายและครอบคลุม พวกเขาช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์และช่วยให้ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของอุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่ยานยนต์ไปจนถึงการดูแลสุขภาพ เนื่องจากเทคโนโลยี PCBA ยังคงก้าวหน้า การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์จะยังคงเป็นเครื่องมือสำคัญในการขับเคลื่อนคุณภาพ ประสิทธิภาพ และนวัตกรรมในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
