Electronique Mag - Le journal de l'électronique.
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L’article examine les différences entre les inspections 2D/3D, la tomographie (CT) et la laminographie avec reconstruction 3D dans le contexte de la microélectronique et de la fabrication de PCB, en expliquant leurs fonctionnements et les systèmes utilisés.
L’inspection par rayons X permet d’examiner de manière non destructive les caractéristiques internes et les conditions sous-jacentes des objets testés. Grâce à la nature pénétrante des rayons X et leurs caractéristiques d’absorption différentielle, cette technique offre une vision précise des composants et des connexions internes souvent masqués dans les assemblages complexes des PCB. Elle révèle les joints de soudure cachés, les fixations de composants, et les détails structurels dans les cartes à circuits imprimés multicouches. Les variations d’épaisseur et de densité du matériau entraînent une absorption différentielle, générant une image qui révèle d’éventuels défauts. Cela permet une analyse approfondie des composants électroniques, garantissant la fiabilité et la performance des PCB.
L’inspection 2D par rayons X utilise des rayons X pour produire des images bidimensionnelles. Les rayons X traversent l’objet et sont absorbés différemment selon la densité et l’épaisseur du matériau, créant une image en contraste. Cette méthode est rapide, ce qui en fait un choix populaire pour l’inspection des PCB, permettant de détecter des défauts comme les courts-circuits, les discontinuités de brasure et les mauvais alignements de composants. Cependant, elle ne fournit pas d’informations sur la profondeur ou la localisation précise des défauts, et ne peut pas visualiser complètement les structures internes complexes des PCB. Elle est souvent utilisée pour inspecter les joints de brasure et les composants, mais pour des PCB plus complexes, une inspection 3D peut être nécessaire.
L’inspection 3D par tomographie assistée par ordinateur (CT) utilise des rayons X pour créer des images en trois dimensions d’un objet. Contrairement à l’inspection 2D, la tomographie fournit des informations spatiales, permettant de localiser précisément les défauts et anomalies. Elle repose sur l’acquisition de nombreuses images 2D prises sous différents angles, ensuite traitées par un algorithme de reconstruction pour créer une image 3D. Cette technique permet de visualiser les défauts qui pourraient être masqués dans une image 2D, tels que des vides ou des inclusions, et de mesurer les propriétés spatiales de l’objet. Cependant, la résolution peut être inférieure à celle de l’inspection 2D. La tomographie est particulièrement utile pour la détection de défauts et l’analyse de défaillances dans les cartes électroniques.
La laminographie est idéale pour les objets plats comme les circuits intégrés et les PCB. Elle combine les avantages des inspections 2D et 3D en ajoutant des informations de profondeur aux images haute résolution 2D. Contrairement à la tomographie, elle ne nécessite pas de rotation complète, numérisant les objets à partir d’une plage angulaire limitée, permettant une résolution plus élevée. Cette méthode est particulièrement adaptée à l’inspection des brasures sur les ball grid arrays (BGA), des contacts dans les PCB à double face, et des interconnexions dans les circuits intégrés. Les systèmes Comet Yxlon, comme Cougar EVO et Cheetah EVO, utilisent la laminographie pour produire des images détaillées, permettant de s’assurer de la qualité et de la position correcte des composants.
La laminographie inspecte les connexions entre les couches des circuits intégrés et les dispositifs électroniques plats tels que les tablettes, téléphones portables et ordinateurs portables. Elle garantit que toutes les pièces sont correctement assemblées et détecte les défauts mécaniques. Dans le secteur des batteries pour véhicules électriques, la laminographie permet une inspection fiable des structures internes des batteries lithium-ion, révélant la géométrie des électrodes empilées, les chevauchements d’anodes, et les inclusions d’objets étrangers.
Comet Yxlon propose divers systèmes d’inspection par rayons X adaptés à des tâches spécifiques. L’inspection 2D est rapide et efficace pour les processus en cours, idéale pour l’inspection des liaisons filaires simples, vias, et bumps. La tomographie 3D (CT) est utilisée pour des mesures détaillées des propriétés spatiales et pour l’analyse des défaillances. Ces systèmes, disponibles dans les modèles comme Cheetah et Cougar, offrent des solutions adaptées aux divers besoins de l’industrie électronique, garantissant une inspection précise et fiable des PCB et autres composants électroniques.
