Cách chọn thiết bị kiểm tra bằng tia X cho sản xuất điện tử

Trong bài vi?t này, chúng tôi s? gi?i thích lý do vì sao vi?c s? d?ng tia X ngày càng tr? nên thi?t y?u trong môi tr??ng s?n xu?t ?i?n t? hi?n ??i và ?? c?p ??n 4 y?u t? c?n xem xét n?u b?n ho?c ??i tác l?p ráp c?a b?n ?ang có ý ??nh ??u t? vào thi?t b? ki?m tra b?ng X-quang.

Làm th? nào thi?t b? tia X có th? t?ng thêm giá tr? cho quy trình s?n xu?t ?i?n t??

S? d?ng tia X làm bi?n pháp ki?m soát trong quá trình có th? giúp lo?i b? r?i ro t?o ra các b? ph?n không th? s?a ch?a ho?c không kinh t? do các thi?t b? ‘k?t n?i ?n’ b? ??t sai v? trí. Vi?c làm l?i m?t thi?t b? b? ??t sai v? trí có th? t?n th?i gian và có th? gây ra các s? c? khác trên b? ph?n l?p ráp, ví d? nh? v?i các b? ph?n xung quanh trên PCB do nóng lên c?c b?. Vi?c làm l?i c?ng có th? v??t quá s? chu k? hàn nóng ch?y t?i ?a ???c phép ??i v?i các c?m l?p ráp hai m?t. Vi?c phát hi?n l?i sau này trong quy trình, ch?ng h?n nh? ? JTAG ho?c ki?m tra ch?c n?ng , s? làm m?t thêm th?i gian và chi phí trong ch?n ?oán và ki?m tra l?i.

V?y khi nào nên s? d?ng tia X? Nó ch?c ch?n ph?i là m?t ph?n c?a quy trình ki?m tra ‘l?n ??u’, giúp ??m b?o c?u hình lò là t?i ?u cho các thi?t b? không chì. Khi ?ó, vi?c ki?m tra m?t m?u l?p ráp khi chúng ???c s?n xu?t có th? là ?i?u h?p lý; m?t s? ít t? ??u, gi?a và cu?i ??t là ?i?n hình. Ngoài ra, có th? s? d?ng quy trình ‘n?i tuy?n’, m?c dù c?n l?u ý r?ng ki?m tra b?ng tia X – ngay c? khi ???c t? ??ng hóa – t??ng ??i ch?m. Trong th?c t?, vi?c ??t các thi?t b? không chì, ??c bi?t là BGA, khá ??n gi?n và th??ng gây ra ít v?n ??, vì v?y vi?c s? d?ng tia X c?n ???c cân nh?c k? l??ng.

Ki?m tra b?ng tia X c?ng có th? giúp gi?m b?t vi?c ki?m tra th? công cu?i dây chuy?n, ví d? nh? trên các thi?t b? b??c nh? không th? ???c AOI ki?m soát hoàn toàn (tùy thu?c vào lo?i h? th?ng b?n có) ho?c khi các ph??ng pháp ki?m tra BGA khác nh? Ersascope có th? ?ã ???c s? d?ng.

M?t l?i ích l?n khác c?a ki?m tra b?ng tia X là gi?i quy?t các v?n ?? v? ch?t l??ng. Tia X cho phép ki?m tra mà không c?n ph?i gia công l?i ho?c c?t vi mô có kh? n?ng phá h?y, ?i?u này làm t?ng thêm chi phí và t?t nhiên d?n ??n vi?c l?p ráp b? lo?i b?. Vi?c phân chia vi mô c?ng ?òi h?i m?t chút ph?ng ?oán có c?n c? v? v?n ?? có th? x?y ra ? ?âu. B?n có th??ng xuyên nghe ai ?ó nói ‘ki?m tra th?t b?i, không ho?t ??ng, tôi không th?y v?n ?? ? ?âu, v?y ch?c ch?n là BGA’? Vi?c t?ng c??ng tia X ?? cung c?p kh? n?ng ‘laminography’ ho?c th?c s? là 3D ??y ?? cho phép ng??i ki?m tra ‘?i qua’ m?t t? h?p giúp tìm ra các l?i nh? ???ng ray ho?c thùng b? h?ng trong PCB ch?ng h?n, c?ng nh? b?t k? v?n ?? nào v?i các b? ph?n không có chì.

Ngoài PCBA, Tia X có th? cung c?p kh? n?ng ki?m tra không phá h?y các b? ph?n ???c s?n xu?t khác nh? c?m cáp ho?c các b? ph?n gia công khi c?n xem chi ti?t bên trong. Nó c?ng có th? cung c?p m?t m?c ?? kh? n?ng ?o l??ng. Vì v?y, m?t thi?t b? ki?m tra b?ng Tia X có n?ng l?c hi?n ???c coi là “ph?i có” ??i v?i các dây chuy?n l?p ráp ?i?n t? hi?n ??i. Nh?ng bây gi? b?n ?ã quy?t ??nh r?ng b?n c?n m?t h? th?ng cho riêng mình ho?c ??i tác d?ch v? s?n xu?t ?i?n t? (EMS) c?a b?n s? thay m?t b?n ??u t?, b?n làm cách nào ?? ch?n ???c h? th?ng phù h?p?

L?u ý khi ch?n thi?t b? X-quang?

Trên th? tr??ng hi?n nay, có r?t nhi?u l?a ch?n v? nhà cung c?p và h? th?ng ki?m tra, do ?ó, b?n c?n ph?i có m?t tiêu chí c? th? ?? l?a ch?n. Tr??c khi xem xét các ?ánh giá v? thi?t b? c? b?n c?a các h? th?ng, b?n nên xác ??nh nh?ng y?u t? ‘không th? thi?u’ mà b?n mong mu?n. Chúng tôi s? cho r?ng b?n c?ng quan tâm ??n giá c? (và th?i gian hoàn v?n) c?a h? th?ng và ???ng nhiên, h? th?ng ph?i có kích th??c phù h?p ?? ?áp ?ng nhu c?u ki?m tra các s?n ph?m c?a b?n.

Ch?t l??ng hình ?nh

Khi b?n mu?n mua m?t máy ?nh m?i, b?n có th? ngh? r?ng s? ?i?m ?nh càng cao càng t?t. B?n có th? ngh? r?ng m?t máy ?nh 24MP s? cho b?n nh?ng b?c ?nh s?c nét và chi ti?t h?n m?t máy ?nh 16MP. Nh?ng ?ây có ph?i là cách ?ánh giá ch?t l??ng hình ?nh ?úng nh?t? N?u b?n có m?t chút hi?u bi?t v? nhi?p ?nh, b?n s? nh?n ra r?ng ?ây là m?t quan ni?m sai l?m và quá ??n gi?n. Ch?t l??ng hình ?nh không ch? ph? thu?c vào s? ?i?m ?nh, mà còn nhi?u y?u t? khác, ??c bi?t là khi b?n nói ??n ch?p X-quang. Ch?p X-quang là m?t k? thu?t ch?p ?nh ??c bi?t, s? d?ng b?c x? tia X ?? t?o ra hình ?nh c?a các ??i t??ng bên trong. ?? có ???c nh?ng hình ?nh X-quang ch?t l??ng cao, b?n c?n ph?i xem xét nhi?u khía c?nh v? v?t lý và ph?n m?m. Các y?u t? có th? ?nh h??ng ??n ch?t l??ng hình ?nh X-quang bao g?m:

• Công su?t: ?ây là l??ng n?ng l??ng mà ngu?n tia X phát ra. Công su?t càng cao, tia X càng m?nh và có th? xuyên qua các v?t th? dày và c?ng h?n. Tuy nhiên, công su?t quá cao c?ng có th? làm h? h?i các b? ph?n nh?y c?m c?a máy dò và làm gi?m tu?i th? c?a ngu?n tia X.
• ?i?n áp: ?ây là ?? cao c?a ?i?n tr??ng mà ngu?n tia X t?o ra. ?i?n áp càng cao, tia X càng có n?ng l??ng cao và có th? t?o ra nh?ng hình ?nh rõ nét h?n. Tuy nhiên, ?i?n áp quá cao c?ng có th? làm gi?m ?? t??ng ph?n c?a hình ?nh, làm m? các chi ti?t nh? và làm t?ng nhi?u.
• Kích th??c ?i?m: ?ây là kích th??c c?a vùng phát ra tia X trên ngu?n tia X. Kích th??c ?i?m càng nh?, tia X càng t?p trung và có th? t?o ra nh?ng hình ?nh s?c nét h?n. Tuy nhiên, kích th??c ?i?m quá nh? c?ng có th? làm gi?m công su?t và làm t?ng th?i gian ch?p.
• ?? phân gi?i c?a máy dò: ?ây là kh? n?ng phân bi?t các ?i?m ?nh khác nhau trên màn hình. ?? phân gi?i c?a máy dò càng cao, hình ?nh càng chi ti?t và rõ ràng h?n. Tuy nhiên, ?? phân gi?i c?a máy dò c?ng ph?i phù h?p v?i ?? phân gi?i c?a ngu?n tia X, n?u không s? gây lãng phí và không c?i thi?n ???c ch?t l??ng hình ?nh.
• Kho?ng cách c?a ngu?n tia X v?i v?t th? và tr??ng nhìn: ?ây là kho?ng cách t? ngu?n tia X ??n v?t th? c?n ch?p và t? v?t th? ??n máy dò. Kho?ng cách càng l?n, tia X càng b? phân tán và có th? làm gi?m ?? s?c nét và ?? t??ng ph?n c?a hình ?nh. Tuy nhiên, kho?ng cách quá nh? c?ng có th? làm gi?m góc nhìn và làm m?t các chi ti?t ? biên. Tr??ng nhìn là kích th??c c?a vùng hình ?nh mà máy dò có th? nh?n ???c. Tr??ng nhìn càng l?n, b?n càng có th? ch?p ???c nhi?u v?t th? cùng m?t lúc. Tuy nhiên, tr??ng nhìn quá l?n c?ng có th? làm gi?m ?? phóng ??i và làm m? các chi ti?t nh?.

B?n có th? th?y r?ng, ch?t l??ng hình ?nh X-quang là m?t khái ni?m ph?c t?p và không có m?t công th?c ??n gi?n ?? ?ánh giá. Ch?t l??ng hình ?nh X-quang còn ph? thu?c vào m?c ?ích và yêu c?u c?a b?n. B?n có th? c?n nh?ng hình ?nh X-quang có ?? t??ng ph?n cao ?? phát hi?n các l?i nh?, ho?c b?n có th? c?n nh?ng hình ?nh X-quang có ?? phân gi?i cao ?? phân tích các c?u trúc ph?c t?p. B?n c?ng c?n xem xét ??n chi phí và hi?u qu? c?a vi?c ch?p X-quang. B?n có th? không mu?n dùng m?t h? th?ng X-quang quá ??t ti?n và t?n th?i gian ?? ch?p nh?ng v?t th? ??n gi?n và d? nhìn. Vì v?y, cách t?t nh?t ?? quy?t ??nh ch?t l??ng hình ?nh X-quang là th? nghi?m tr?c ti?p v?i các h? th?ng X-quang khác nhau và so sánh k?t qu?. B?n c?n l?y m?t s? m?u tiêu bi?u và ??t chúng vào các h? th?ng X-quang và xem hình ?nh trên màn hình. B?n c?n ?ánh giá hình ?nh theo các tiêu chí nh? ?? s?c nét, ?? t??ng ph?n, ?? chi ti?t, ?? nhi?u, ?? phóng ??i, tr??ng nhìn, th?i gian ch?p và chi phí. B?n c?ng c?n ?i?u ch?nh các thông s? nh? công su?t, ?i?n áp, kích th??c ?i?m, ?? phân gi?i c?a máy dò, kho?ng cách c?a ngu?n tia X v?i v?t th? và tr??ng nhìn ?? t?i ?u hóa ch?t l??ng hình ?nh theo nhu c?u c?a b?n.

Có bao nhiêu ch? D?

Ch? D là cách vi?t t?t c?a t? dimension, hay kích th??c. Kích th??c là m?t thu?c tính c? b?n c?a không gian, cho bi?t chi?u dài, chi?u r?ng, chi?u cao hay chi?u sâu c?a m?t hình ?nh hay m?t ??i t??ng. Trong th?c t?, chúng ta có th? nh?n th?y r?ng m?i th? xung quanh chúng ta ??u có ba kích th??c, hay ba chi?u. Tuy nhiên, trong nhi?u tr??ng h?p, chúng ta có th? s? d?ng các h? th?ng khác nhau ?? bi?u di?n hay mô ph?ng các hình ?nh hay ??i t??ng theo s? kích th??c khác nhau.

Có ba lo?i h? th?ng ph? bi?n nh?t là:

• 2D, hay hai chi?u, là h? th?ng ch? s? d?ng hai kích th??c ?? bi?u di?n m?t hình ?nh hay m?t ??i t??ng. Ví d?, m?t b?c tranh, m?t b?n ??, m?t t? gi?y hay m?t màn hình máy tính ??u là nh?ng ví d? v? h? th?ng 2D. H? th?ng 2D cung c?p cho chúng ta m?t ch? ?? xem th?ng t? trên xu?ng, hay t? m?t góc nh?t ??nh, c?a m?t hình ?nh hay m?t ??i t??ng. H? th?ng 2D có th? ???c s? d?ng ?? bi?u di?n các hình ?nh hay ??i t??ng ??n gi?n, hay khi chúng ta ch? quan tâm ??n hai kích th??c c?a chúng, nh? chi?u dài và chi?u r?ng.
• 2.5D, hay hai r??i chi?u, là h? th?ng s? d?ng hai kích th??c c? b?n và m?t kích th??c b? sung ?? bi?u di?n m?t hình ?nh hay m?t ??i t??ng. Ví d?, m?t b?c tranh ph?i c?nh, m?t b?n ?? ??a hình, m?t mô hình 3D gi? l?p hay m?t trò ch?i video ??u là nh?ng ví d? v? h? th?ng 2.5D. H? th?ng 2.5D cho phép chúng ta xem m?t hình ?nh hay m?t ??i t??ng t? trên xu?ng và nghiêng ho?c góc c?nh, ?? t?o ra c?m giác v? chi?u sâu hay chi?u cao c?a chúng. H? th?ng 2.5D có th? ???c s? d?ng ?? bi?u di?n các hình ?nh hay ??i t??ng ph?c t?p h?n, hay khi chúng ta mu?n có m?t cái nhìn t?ng quan h?n v? chúng, nh? ?? cao hay ?? d?c.
• 3D, hay ba chi?u, là h? th?ng s? d?ng ba kích th??c ?? bi?u di?n m?t hình ?nh hay m?t ??i t??ng. Ví d?, m?t b?c t??ng, m?t ngôi nhà, m?t con ng??i hay m?t v?t th? b?t k? ??u là nh?ng ví d? v? h? th?ng 3D. H? th?ng 3D là s? tái t?o ba chi?u c?a m?t hình ?nh hay m?t ??i t??ng, cho phép chúng ta xem chúng t? m?i góc ?? và kho?ng cách. H? th?ng 3D có th? s? d?ng các k? thu?t khác nhau ?? t?o ra hi?u ?ng 3D ??y ??, nh? ch?p c?t l?p, ch?p c?t l?p ho?c ch?p c?t l?p vi tính (?? có ???c hình ?nh 3D c?a các c? quan bên trong c? th?) ho?c CT (?? có ???c hình ?nh 3D c?a các v?t th? r?n). H? th?ng 3D có th? ???c s? d?ng ?? bi?u di?n các hình ?nh hay ??i t??ng r?t ph?c t?p, hay khi chúng ta mu?n có m?t cái nhìn chi ti?t h?n v? chúng, nh? hình d?ng, k?t c?u hay màu s?c.

Tùy vào m?c ?ích và yêu c?u c?a chúng ta, chúng ta có th? l?a ch?n h? th?ng phù h?p nh?t ?? bi?u di?n các hình ?nh hay ??i t??ng. Tuy nhiên, c?ng c?n l?u ý r?ng, càng nhi?u kích th??c ???c s? d?ng, càng nhi?u thông tin ???c bi?u di?n, nh?ng c?ng càng t?n nhi?u th?i gian và tài nguyên ?? x? lý. Ví d?, m?t quét CT ph?c t?p có th? m?t hàng gi? ?? th?c hi?n, và c?n m?t máy tính m?nh m? ?? x? lý và hi?n th? hình ?nh 3D. Vì v?y, chúng ta c?n cân nh?c k? tr??c khi quy?t ??nh s? d?ng h? th?ng nào. Ví d?: n?u m?c ?ích c?a chúng ta là xem xét các qu? bóng hàn b? thi?u trong BGA (ball grid array) ho?c qu?n short gi?a chúng, thì h? th?ng 2D có th? ?áp ?ng ???c. Tuy nhiên, nghiêng có th? giúp chúng ta nhìn rõ h?n n?u có các thành ph?n che khu?t khu v?c quan tâm. H? th?ng 3D có th? ???c s? d?ng ?? ?i?u tra ch?t l??ng chi ti?t c?a các hình ?nh hay ??i t??ng, nh?ng c?ng c?n nhi?u th?i gian và tài nguyên h?n.

D? dàng s? d?ng

M?t s? h? th?ng cho phép ki?m tra t? ??ng ? m?c ?? nào ?ó, ví d? b?ng cách l?p trình trình t? ki?m tra v?i tiêu chí ‘??t/không ??t’. T?t nhiên, ?i?u này làm cho vi?c ki?m tra và v?n hành l?p l?i tr? nên r?t d? dàng và cho phép th?c hi?n quy trình ‘n?i tuy?n’ n?u ???c yêu c?u. Tuy nhiên, vi?c thi?t l?p nó ho?c th?c hi?n ki?m tra ??c bi?t ?òi h?i m?t s? k? n?ng. M?c dù các h? th?ng Tia X hi?n ??i r?t d? s? d?ng nh?ng ng??i ki?m tra c?n ph?i hi?u t?t c? các cài ??t th?c hi?n (ví d?: cài ??t ?i?n áp và ?? t??ng ph?n mà chúng tôi ?ã ?? c?p tr??c ?ó) và có th? di?n gi?i nh?ng gì h? ?ang nhìn th?y, ?i?u này ?òi h?i ki?n ??th?c h?p lý v? PCB cu?c h?p. Có th? có các tính n?ng giúp vi?c di?n gi?i hình ?nh d? dàng h?n m?t chút, ch?ng h?n nh? b?ng cách áp d?ng màu s?c.

B?o trì

B?o trì là m?t ho?t ??ng quan tr?ng ?? ??m b?o an toàn và hi?u qu? c?a thi?t b? X-quang. Thi?t b? X-quang là nh?ng thi?t b? phát ra tia X, m?t lo?i b?c x? ion hóa, có th? gây h?i cho s?c kh?e n?u không ???c ki?m soát t?t.

Tr??c khi s? d?ng thi?t b? X-quang, b?n c?n ph?i thông báo cho ban qu?n lý an toàn & s?c kh?e (HSE), là c? quan ch?u trách nhi?m v? an toàn, s?c kh?e và môi tr??ng lao ??ng t?i Vi?t Nam. B?n c?ng c?n ph?i tuân th? các ngh?a v? pháp lý liên quan ??n vi?c s? d?ng thi?t b? X-quang, nh? vi?c xây d?ng các quy t?c ho?c th? t?c s? d?ng, b? nhi?m ng??i giám sát và c? v?n b?o v? b?c x?, và th?c hi?n các bi?n pháp phòng ng?a và b?o v? b?c x?. B?n c?ng nên nh? nhà cung c?p thi?t b? t? v?n và th?c hi?n (ít nh?t) m?t l?n ki?m tra tình tr?ng h? th?ng m?i n?m, ?? ??m b?o thi?t b? ho?t ??ng ?úng cách và không gây nguy hi?m.

Thi?t b? X-quang bao g?m hai b? ph?n chính là ?ng tia X và máy dò tia X. ?ng tia X là b? ph?n phát ra tia X, còn máy dò tia X là b? ph?n nh?n và chuy?n ??i tia X thành hình ?nh. Có nhi?u lo?i ?ng tia X khác nhau, có th? ???c phân lo?i theo cách b?o qu?n và tu?i th? c?a chúng. Các lo?i ‘?ng h?’ là nh?ng ?ng tia X không ???c b?o qu?n kín, có th? b? h? h?ng nhanh chóng do b?i b?n, nhi?t ?? hay ?? ?m. Các lo?i ‘?ng h?’ có th? ???c thay th? d? dàng và r? ti?n, nh?ng c?n ph?i thay th? th??ng xuyên, sau m?i 200-300 gi? s? d?ng. Các lo?i ‘?ng kín’ là nh?ng ?ng tia X ???c b?o qu?n kín, có th? ch?u ???c các ?i?u ki?n kh?c nghi?t h?n. Các lo?i ‘?ng kín’ có th? ho?t ??ng trong nhi?u n?m, nh?ng có giá thành cao h?n nhi?u, có th? lên t?i hàng nghìn b?ng Anh. Vì v?y, b?n c?n cân nh?c k? tr??c khi l?a ch?n lo?i ?ng tia X nào, tùy vào m?c ?? b?n s? d?ng thi?t b?.

Máy dò tia X là b? ph?n quan tr?ng ?? t?o ra hình ?nh t? tia X. Có hai lo?i máy dò tia X ph? bi?n là màn hình ph?ng tiêu chu?n (standard flat panel) và màn hình ph?ng ?? phân gi?i cao (high resolution flat panel). Màn hình ph?ng tiêu chu?n có ?? phân gi?i th?p h?n, nh?ng có giá thành r? h?n. Màn hình ph?ng ?? phân gi?i cao có ?? phân gi?i cao h?n, nh?ng có giá thành ??t h?n. C? hai lo?i máy dò tia X ??u b? ?nh h??ng b?i tia X, làm gi?m ch?t l??ng hình ?nh theo th?i gian. Thông th??ng, sau 10 n?m, ch?t l??ng hình ?nh s? gi?m kho?ng 20%. M?c dù v?n có th? s? d?ng ???c, nh?ng b?n nên thay th? máy dò tia X sau 8 ??n 12 n?m, ?? có ???c hình ?nh rõ nét và chính xác h?n.

Ngoài ra, b?n c?ng c?n ph?i xác ??nh và kh?c ph?c các l?i th??ng g?p trên thi?t b? X-quang, vì m?c dù các b? ph?n c?u thành có th? gi?ng nhau, nh?ng chúng có th? ???c l?p ráp theo nh?ng cách khác nhau, tùy vào nhà s?n xu?t và mô hình. Ví d?, ngu?n ?i?n, ??u n?i ho?c cáp có th? b? h?ng ho?c l?ng, làm ?nh h??ng ??n ho?t ??ng c?a thi?t b?. B?n c?n ki?m tra và thay th? các b? ph?n này k?p th?i, ?? tránh gây ra các s? c? nghiêm tr?ng h?n.

Hy v?ng thông tin trong bài vi?t ?ã giúp b?n bi?t ???c sâu h?n v? ách ch?n thi?t b? ki?m tra b?ng tia X cho s?n xu?t ?i?n t?.

Tags: 3d vina, hiệu chuẩn, hiệu chuẩn thiết bị, máy đo 2d, máy đo 3d, máy đo cmm, sửa máy đo 2d, sửa máy đo 3d, sửa máy đo cmm