Rosnąca miniaturyzacja elektroniki przemysłowej sprawia, że coraz więcej krytycznych połączeń elektrycznych ukrytych jest pod obudowami komponentów — BGA, QFN, CSP, LGA, POP. Klasyczna inspekcja optyczna (AOI, SPI) jest bezsilna wobec tych złączy. Jedyną skuteczną metodą ich weryfikacji bez demontażu jest inspekcja rentgenowska RTG — nieniszcząca technika diagnostyczna, którą z powodzeniem stosujemy w analizie sterowników PLC, modułów napędowych, płyt głównych maszyn produkcyjnych oraz elektroniki automotive.
Kiedy inspekcja RTG jest niezbędna?
Inspekcja rentgenowska elektroniki jest nieodzowna wszędzie tam, gdzie połączenie lutowane jest niewidoczne z zewnątrz lub gdy wizualna ocena nie dostarcza wystarczającej informacji o jakości złącza. W praktyce serwisowej i produkcyjnej najczęściej wykonujemy ją w następujących przypadkach:
- Weryfikacja jakości reballing/reball komponentów BGA po naprawie termicznej
- Analiza przyczyn awarii sterownika przemysłowego (PLC, napędu, modułu bezpieczeństwa)
- Kontrola jakości procesu lutowania w produkcji kontraktowej EMS
- Inspekcja modułów po przepięciu lub uderzeniu pioruna — szukamy pęknięć wewnętrznych
- Certyfikacja serii produkcyjnej pod normy IPC klasy 2 i 3
- Analiza delaminacji laminatu PCB po ekspozycji na wysoką temperaturę lub wilgoć
- Weryfikacja przewodzeń wewnętrznych (via, through-hole) w wielowarstwowych PCB (do 12 warstw)
Jakie defekty wykrywa inspekcja RTG?
| Defekt | Typ komponentu | Widoczność RTG | Norma referencyjna |
|---|---|---|---|
| Void (pustka w lutowiu) | BGA, QFN, LGA, flip-chip | Doskonała | IPC-7095D |
| Zimny lut (cold joint) | BGA, THT, SMD | Dobra | IPC-A-610H |
| Mostkowanie (bridging) | BGA, fine-pitch QFP/QFN | Doskonała | IPC-A-610H |
| Head-in-pillow (HiP) | BGA po wstępnym przepływie | Doskonała | IPC-7095D |
| Nieosiowość kulek BGA | BGA po reball | Doskonała | IPC-7095D |
| Pęknięcie złącza (crack) | BGA, THT po szoku mech. | Dobra | IPC-9701A |
| Delaminacja laminatu | PCB wielowarstwowy | Dobra | IPC-TM-650 |
| Brak komponentu pod spodem | Bottom-side SMD | Doskonała | IPC-A-610H |
| Uszkodzenie vii (via) | PCB wielowarstwowy | Dobra | IPC-6012E |
| Pęknięcia wypełniacza underfill | Flip-chip, BGA z underfill | Dobra | IPC-7095D |
Analiza voidów w złączach BGA — co mówią normy?
Void to pustka gazowa lub kawerna wewnątrz złącza lutowanego, powstająca wskutek odparowania topnika, uwięzienia gazów lub zbyt szybkiego schłodzenia pasty lutowniczej. Ich obecność nie zawsze oznacza natychmiastową awarię — ale bezpośrednio wpływa na trwałość połączenia.
| Klasa wyrobu (IPC) | Maks. void / złącze | Przykład zastosowania | Skutek przekroczenia |
|---|---|---|---|
| Klasa 1 – Consumer | do 30% | Elektronika użytkowa | Obniżona trwałość |
| Klasa 2 – Industrial | do 25% | PLC, napędy, HMI | Awaria w warunkach pracy |
| Klasa 3 – High Reliability | do 10% | Medycyna, aerospace, wojsko | Dyskwalifikacja partii |
| Klasa 3A – Space | do 5% | Satelity, systemy krytyczne | Dyskwalifikacja, analiza |
Jakie sterowniki i moduły badamy najczęściej?
W naszym laboratorium diagnozujemy szerokie spektrum elektroniki przemysłowej. Poniżej najczęściej zgłaszane typy urządzeń do inspekcji RTG:
| Typ urządzenia | Producenci / modele | Typowy cel inspekcji |
|---|---|---|
| Sterowniki PLC | Siemens S7-1500/S7-400, AB ControlLogix, Beckhoff CX | Analiza awarii, weryfikacja po reballing CPU |
| Moduły napędowe | Siemens SINAMICS, ABB ACS880, Danfoss FC302 | Voidy IGBT gate driver, weryfikacja po przepięciu |
| Płyty główne CNC | Fanuc Series 30i/31i, Mitsubishi M800 | Analiza uszkodzeń po udarze, reballing BGA CPU |
| Sterowniki wózków | Zapi ACO3/AC2, Still/Jungheinrich kontroller | Zimne luty power bridge, analiza awarii MOSFET |
| Moduły bezpieczeństwa | Pilz PNOZ m B0, Sick Flexi Soft | Certyfikacja SIL3/PLe, analiza po awaryjnym zatrzymaniu |
| ECU/ECM silnikowe | Bosch EDC17, Denso, Delphi DCM6.2 | Voidy BGA ECU, analiza przegrzania, reballing |
| Karty EMS / SMT | Kontrakty EMS tier 1 i tier 2 | Kontrola procesu, certyfikacja IPC klasy 2/3 |
| Moduły RF / telecom | Ericsson, Nokia, Huawei karty liniowe | Analiza CTE mismatch, delaminacja multilayer |
Jak wygląda proces inspekcji RTG w Acore?
Przyjęcie i inwentaryzacja
Przyjmujemy zlecenie wraz z opisem problemu lub specyfikacją wymagań. Dokumentujemy stan płyty fotodokumentacją makro przed badaniem.
Konfiguracja parametrów RTG
Dobieramy napięcie lampy (40–130 kV), prąd i odległość dla optymalnego kontrastu — inaczej dla BGA 0,4 mm pitch, inaczej dla THT.
Akwizycja obrazów
Wykonujemy zdjęcia 2D w rzucie prostopadłym i ukośnym (oblique). Dla analiz 3D stosujemy tomografię planarną CT warstwy po warstwie.
Analiza oprogramowaniem
Mierzymy procent voidów per złącze, mapujemy rozkład voidów na matrycy BGA, identyfikujemy cold joints i mostki.
Raport zgodności IPC
Sporządzamy szczegółowy raport z obrazami RTG, mapą defektów i oceną zgodności z normą IPC-7095D lub IPC-A-610H klasy 2/3.
Rekomendacja naprawcza
Do raportu dołączamy rekomendację: akceptuj / do reballing / dyskwalifikuj. W razie potrzeby wykonujemy naprawę we własnym zakładzie.
Dla kogo realizujemy zlecenia inspekcji RTG?
Przyjmujemy zlecenia od firm z całej Polski — wysyłkowo (kurierem w bezpiecznym opakowaniu) lub osobiście. Czas realizacji standardowej inspekcji wynosi 2–5 dni roboczych; dla zleceń pilnych (awaria linii produkcyjnej) jesteśmy w stanie wykonać badanie i dostarczyć raport w ciągu 24 godzin.
| Typ klienta | Typowe potrzeby | Tryb realizacji |
|---|---|---|
| Firma EMS / producent kontraktowy | Weryfikacja procesu, audit jakości, certyfikacja IPC | Seria, kontrakt ramowy |
| Zakład automotive Tier 1/2 | Analiza zwrotów, 8D, PPAP — inspekcja NDT | Zlecenie jednorazowe / kontrakt |
| Serwis elektroniki przemysłowej | Analiza awarii przed/po reballing BGA | Zlecenie jednorazowe |
| Dział UR zakładu produkcyjnego | Diagnoza sterownika bez demontażu | Zlecenie jednorazowe 24h |
| Producent urządzeń medycznych | Certyfikacja klasy 3, walidacja procesu lutowania | Kontrakt, audit |
| R&D / dział konstrukcyjny | Weryfikacja prototypu, analiza nowych komponentów | Zlecenie jednorazowe |
| Firma energetyczna / utility | Analiza modułów sterowniczych po przepięciach | Zlecenie jednorazowe |
Często zadawane pytania (FAQ)
Co to jest inspekcja RTG płyt PCB i do czego służy?+
Inspekcja RTG (rentgenowska) płyt PCB to nieniszcząca metoda diagnostyczna, która pozwala zobaczyć wewnętrzną strukturę połączeń lutowanych — szczególnie tych ukrytych pod obudowami BGA, QFN, CSP i LCC. Umożliwia wykrycie voidów (pustek) w lutowiu, zimnych lutów, mostkowania, nieosiowości kulek BGA, pęknięć przewodzeń i delaminacji laminatu.
Jaki procent voidów w złączu BGA dyskwalifikuje produkt?+
Według normy IPC-7095D za dopuszczalny uznaje się poziom voidów do 25% powierzchni przekroju pojedynczego złącza w klasie 2 (elektronika przemysłowa) i do 10% w klasie 3 (medycyna, aerospace, wojsko). Voidy przekraczające te wartości zwiększają rezystancję termiczną i mechaniczną złącza, prowadząc do przedwczesnych uszkodzeń.
Jak długo trwa inspekcja RTG jednej płyty PCB?+
Czas inspekcji zależy od liczby komponentów do sprawdzenia. Standardowa analiza jednej płyty z kilkoma komponentami BGA zajmuje 30–90 minut. Inspekcja z pełnym raportem zgodności IPC, pomiarami voidów i dokumentacją fotograficzną to 2–4 godziny na płytę. Dla serii produkcyjnych stosujemy uproszczone protokoły skracające czas do 15 minut/płytę.
Czy inspekcja RTG niszczy płytę lub komponenty?+
Nie — inspekcja rentgenowska jest w 100% nieniszcząca. Dawka promieniowania jest minimalna i nie wpływa na parametry elektryczne komponentów, w tym mikroprocesorów, pamięci FLASH, EEPROM ani innych układów wrażliwych. Płyta po badaniu jest w pełni sprawna i gotowa do użytku.
Czy realizujecie zlecenia wysyłkowo z całej Polski?+
Tak — przyjmujemy płyty i moduły przesłane kurierem z całej Polski w odpowiednio zabezpieczonym opakowaniu antystatycznym. Po badaniu odsyłamy element z pełnym raportem RTG. Skontaktuj się z nami przed wysyłką — doradzimy jak prawidłowo zapakować elektronikę.
Zlec inspekcję RTG swojej elektroniki
Realizujemy badania nieniszczące RTG dla firm z całej Polski — serwisy, producenci EMS, automotive, energetyka. Czas realizacji od 24 h. Wyślij zapytanie lub zadzwoń — wycenimy zlecenie bezpłatnie.