Contrôle par rayons X des cartes - 2D ou 3D-CT?
Les joints de brasure cachés sous les BGA, QFN ou composants à terminaison inférieure ne peuvent pas être contrôlés visuellement. Ce guide explique quand le contrôle par rayons X est nécessaire et comment la radiographie 2D et la 3D-CT diffèrent pour détecter les défauts sur les cartes.
Voir les guides soudageQuand le contrôle par rayons X est-il nécessaire?
Le contrôle par rayons X devient nécessaire dès que le joint de brasure n'est plus accessible visuellement. Sur les BGA, LGA, QFN et composants à terminaison inférieure, les connexions se trouvent sous le boîtier: l'inspection optique automatique (AOI) ne les voit pas. Seule la radiographie révèle les cavités (voids), les ponts, les joints ouverts et les défauts tête-dans-l'oreiller (head-in-pillow).
Elle donne aussi des résultats fiables sur les joints traversants brasés à la vague ou en sélectif, sur les contacts press-fit et pour vérifier la couverture de pâte à braser après refusion. En série, les rayons X servent au contrôle de procédé; en laboratoire, à l'analyse de défaillance sur les retours clients.
- BGA / LGA / CSP: cavités, ponts, billes manquantes, head-in-pillow.
- QFN / terminaison inférieure: mouillage et volume de brasure sous la pastille.
- Traversant sélectif / vague: remontée du métal dans le trou.
- Broches press-fit et connecteurs cachés.
- Contrôle de procédé: taux de voiding et alignement après refusion.
Radiographie 2D ou 3D-CT - que montre chacune?
La radiographie 2D traverse la carte dans un plan et produit une image somme de toutes les structures superposées. Une vue oblique (45 à 70 degrés) permet d'estimer les joints en volume. La 2D est rapide, économique et suffisante pour la plupart des défauts de série.
La tomographie 3D (CT) acquiert des centaines de projections sous différents angles et reconstruit un modèle volumique. Chaque plan de coupe peut alors être observé isolément, sans superposition. La CT révèle les micro-fissures, la répartition exacte des cavités sur la hauteur et des défauts internes que la 2D ne peut pas séparer. Le prix: un temps de mesure bien plus long et un coût système élevé.
Que regarder pour choisir un système?
Les facteurs clés sont le type de tube, la détectabilité de détail et le grandissement. Un tube microfocus ou nanofocus ouvert atteint une détectabilité inférieure à 1 µm et une résolution fine sur les connexions des boîtiers modernes. Les tubes scellés demandent moins de maintenance mais résolvent plus grossièrement.
- Puissance du tube et taille du foyer: définissent la détectabilité.
- Grandissement: géométrique (distance) plus numérique au détecteur.
- Détecteur: panneau plat pour dynamique et faible bruit.
- Axe d'inclinaison / vue oblique pour un rendu 3D sans CT complète.
- Logiciel: mesure automatique des cavités et notation IPC.
Questions fréquentes
Le contrôle par rayons X est-il dangereux pour l'opérateur?
Les systèmes modernes sont des enceintes entièrement blindées et sûres, en dessous des limites légales en fonctionnement. Ils relèvent de la radioprotection mais ne nécessitent aucun équipement de protection individuelle en usage normal.
Quand la 2D suffit-elle et quand faut-il la 3D-CT?
Pour le voiding, les ponts et les joints ouverts en série, la 2D suffit, souvent avec des vues obliques. La 3D-CT est utile pour les micro-fissures, la répartition exacte des cavités sur la hauteur et l'analyse de cause racine de défaillances isolées.
Les rayons X endommagent-ils les composants?
Aux doses d'inspection habituelles, les composants électroniques restent intacts. Seules des doses très élevées et de longues acquisitions CT peuvent solliciter les composants sensibles - surtout lors d'analyses CT répétées.
Quelle limite de voiding retenir?
À titre indicatif, les référentiels IPC citent souvent environ 25 pour cent de surface de cavité par bille de BGA. Les applications de puissance ou thermiques critiques imposent des limites plus strictes. Le critère doit être fixé par projet dans le plan de contrôle.
Un contrôle par rayons X pour vos cartes?
De la radiographie 2D pour la ligne à la 3D-CT pour l'analyse de défaillance, nous conseillons sur la méthode, la résolution et la notation des cavités selon l'IPC.
Noté selon l'IPC
Notation des cavités et joints selon IPC-A-610 et IPC-7095.
Résolution fine
Systèmes microfocus avec détectabilité inférieure à 1 µm.
2D et 3D-CT
La bonne méthode pour la série et l'analyse de défaillance.
Conseil expert
Des spécialistes accompagnent le choix et le plan de contrôle.