Inspeção de placas por raio-x para projetos de alta complexidade

Para garantir o sucesso dos processos fabris é importante que a equipe de manufatura realize procedimentos de análise e estudos dos projetos desenvolvidos e produzidos internamente. Para auxiliar nessa tarefa, metodologias como a inspeção de placas por raio-x servem como importantes ferramentas para atestar a qualidade dos componentes e layouts de PCBs.

A execução desse tipo de inspeção é importante porque frequentemente o método de inspeção com equipamentos tradicionais, como lentes de aumento, tem falhas na sua eficiência.

Neste artigo, entenda como funciona a inspeção de placas por raio-x e conheça mais sobre esse método de análise de qualidade dentro do processo de manufatura de placas eletrônicas. 

O que é a inspeção de placas por raio-x?

O procedimento de inspeção de placas por raio-x tem como objetivo analisar com o máximo de precisão possível os detalhes de qualidade na montagem de placas. 

Essa inspeção é feita de forma minuciosa, analisando de maneira automática com a tecnologia de raio-x para identificar quaisquer problemas existentes nas placas. 

A abordagem que utiliza o raio-x para realizar essa inspeção é muito mais precisa do que os métodos tradicionais com lentes de aumento. A análise checa a qualidade das junções feitas por soldas nos itens que possuem terminais na parte inferior do componente eletrônico.

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Como funciona um raio-x?

Gerar uma imagem de raio-x ocorre por meio de fótons que passam por um material e são coletados do outro lado do objeto. Nesse processo, os fótons de raio-x atravessam o material de maneira diferente a depender de suas propriedades físicas, incluindo peso atômico, densidade e espessura.

Como diferentes materiais se comportam de maneira única, quantidades diferentes de fótons são coletadas do outro lado do objeto, resultando em uma imagem. 

Na prática, os componentes que compõem uma placa de PCB geralmente são mais pesados e absorvem mais fótons, o que torna mais fácil de serem visualizados em uma imagem de raio-x.

Os dispositivos de inspeção por raio-x são compostos por três características: 

• Tubo de raio-x: tem a capacidade de gerar  fótons de raio-x. 
• Plataforma de operação: pode mover a amostra da placa em diferentes direções, permitindo que ela seja inspecionada de vários ângulos. 
• Detector: responsável por capturar, coletar fótons de raio-x e convertê-los em uma imagem.

Classificações de máquinas

As máquinas podem ser divididas em dois conjuntos de categorias de acordo com as tecnologias existentes e o modo de operação de cada modelo. 

Entre as tecnologias existentes estão:

• Tecnologia 2D: sistema que exibe as imagens em duas dimensões de ambos os lados da placa de forma simultânea, a fim de criar uma imagem dos componentes do circuito interno, processo similar à visualização de uma fratura óssea. Pode operar de forma online ou offline.
• Tecnologia 3D: tem a capacidade de criar imagens em três dimensões para avaliar as partes da peça de forma transversal, processo semelhante a uma tomografia computadorizada usada para fins médicos. Pode operar também de forma online ou offline, a depender do método utilizado no dispositivo de inspeção.

4 problemas que a inspeção de placas por raio-x pode resolver

A conferência e a inspeção de placas por raio-x têm diversos objetivos que giram em torno da qualidade dos componentes eletrônicos ao final da manufatura. Esse procedimento de segurança da qualidade serve para garantir que a placa sairá da fábrica com a qualidade esperada pelo mercado, em especial no segmento de componentes eletrônicos.

Prestar atenção em cada ponto e verificar a eficácia de todas as etapas antes de acoplar a placa eletrônica no restante do produto é fundamental para evitar alguns problemas que as fábricas possam apresentar. Entre alguns desafios que podem ser resolvidos, temos:

1. Dificuldade para encontrar o erro

O fato de não precisar intervir de forma mecânica na estrutura da placa faz com que a inspeção por raio-x seja mais eficaz. Entretanto, é fundamental que essa revisão seja feita com a placa ainda aberta, antes da instalação e fechamento do produto final.

2. Necessidade de desmontar o equipamento

Realizar a inspeção da placa antes de terminar a produção do componente eletrônico final faz com que qualquer ajuste necessário seja feito de forma mais fácil, sem a necessidade de desmontar o produto.

3. Parada da linha de produção para retrabalho

A inspeção da placa individualmente facilita a identificação de qualquer tipo de problema, inclusive os que podem acontecer em série. 

Ao prever um erro identificando algo atípico em uma placa, é possível ajustar o que for preciso para que o erro não seja repetido nas demais placas produzidas para que não haja retrabalho.

4. Insatisfação do cliente

Ao realizar a inspeção de placas por raio-x, a empresa garante mais qualidade na entrega final do produto. Dessa forma, além de ter um bom produto no mercado, a marca fortalece seu nome atrelado à qualidade e atende as expectativas dos clientes.

Quando a inspeção de placas por raio-x é necessária?

A inspeção de placas por raio-x é necessária principalmente para detectar defeitos sem utilizar formas destrutivas, uma vez que não é preciso abrir as peças e equipamentos para identificar falhas.

Com o uso apenas de imagens, é possível identificar e prever erros antes que sejam feitos em larga escala durante a produção. Entre os itens que mais têm necessidade de passar pelo procedimento de inspeção de placas por raio-x, é possível destacar as junções de solda, flip-chip, CSP, CPB e BGA.

Por que investir na inspeção de placas por raio-x?

Garantir a qualidade dos itens que compõem seus produtos é uma grande responsabilidade das empresas e as coloca no mapa de confiabilidade no mercado. Por isso, escolher processos que realizam conferência e análise de qualidade com precisão é fundamental.

Para realizar a inspeção de placas por raio-x é importante contar com equipamentos adequados para esse procedimento e com a expertise de equipes especializadas nesse trabalho, com conhecimento dos padrões para cada tipo de componente.

Outro ponto fundamental é montar um time técnico e estar sempre por dentro do que acontece no setor fabril e da qualidade.

Na Produza, as equipes estão sempre dispostas a esclarecer dúvidas e estar próximas dos clientes, fortalecendo relações e garantindo a entrega de excelência dos nossos clientes.

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Post publicado originalmente em 07-12-2016. Atualizado em 18-05-2023.