Инспекция изделий электроники и печатных плат – классическая задача рентгеновского неразрушающего контроля. Большинство запросов в данной отрасли позволяет решить система ПРОДИС.Электро. Однако встречаются изделия, необходимую информацию о которых возможно получить только с помощью микротомографии.
На выставке Expo Electronica 2022 в апреле на наш стенд подошёл Дмитрий, представитель компании‑производителя плат по технологии LTCC (низкотемпературная совместно отжигаемая керамика*). Слои топологии таких плат запечатаны в керамике, а расстояние между слоями менее 200 мкм. Дмитрий рассказал, что специалисты в их лаборатории используют импортную рентгентелевизионную систему для решения следующих задач:
- реверсинжиниринг импортных керамических многослойных плат;
- контроль топологии плат собственного производства.
Мы договорились провести исследования многослойных плат (микромодулей) заказчика, чтобы оценить возможности наших систем ПРОДИС.Электро и ПРОДИС.Компакт в решении приведенных выше задач.
Сложность рентгеновского контроля плат определяется несколькими параметрами:
- габаритными размерами платы;
- количеством слоёв топологии платы;
- расстоянием между соседними слоями платы.
В случае данных LTCC‑микромодулей изображения соседних слоёв металлизации накладываются друг на друга, как следствие, теряется полезная информация. Наиболее проблематичной для контроля, но в тоже время наиболее интересной для заказчика, стала плата собственного производства размером 30×30×0,95 мм, 5 слоёв, 0,19 мм расстояние между слоями.
Вначале мы сняли 2D-проекцию платы с разрешением изображения 8160×8160 пикселей на системе ПРОДИС.Электро при десятикратном геометрическом увеличении. Однако такая съёмка оказалась малоинформативной, поскольку проекции слоёв металлизации ожидаемо наложились друг на друга. Метод томосинтеза также не дал требуемого качества из-за малого расстояния между слоями платы. Вывод: в качестве метода однозначного разделения слоёв следует выбирать микротомографию.
Проекционное изображение платы на ПРОДИС.Электро. Размер изображения – 8160×8160 пикселей
Томография выполнена на микротомографе ПРОДИС.Компакт, реконструкция в ПО proDIS. В качестве референса использована томограмма, предварительно снятая на импортном промышленном томографе. С точки зрения заказчика, результаты исследований оказались сопоставимы, при этом стоимость оборудования ПРОДИС значительно ниже стоимости импортного оборудования и ПО.
Срез томограммы на импортном промышленном томографе, реконструкция в импортном ПО
Срез томограммы на томографе ПРОДИС.Компакт, реконструкция в ПО proDIS
Подробно о решении задачи реверсинжиниринга мы рассказали на Хабре. Ниже показаны томограмма воспроизводимого микромодуля и результат реверсинжениринга на основании данной томограммы.
Томограмма воспроизводимого LTCC‑микромодуля, снятая на ПРОДИС.Компакт, и CAD-модель изделия, полученная на основе томограммы
Таким образом, нам удалось решить обе задачи заказчика: и контроль качества собственного производства, и реверсинжиниринг, кроме того, в ходе данной работы новый томографический реконструктор proDIS прошёл отладку на пользовательской задаче.
* Ляпин Л. В. Многослойные керамические платы ГИС СВЧ-диапазона на основе LTCC / Л. В. Ляпин, В. А. Иовдальский. 2020.
Ссылки:
Рентгеновская инспекция ПРОДИС.Электро
Рентгеновский 3D томограф ПРОДИС.Компакт
Заказать демонстрацию оборудования ПРОДИС для решения Ваших задач
