Блог

Большинство современных электронных устройств упакованы как пресловутые «черные ящики»; практически невозможно определить, что происходит внутри устройства, глядя на внешнюю упаковку. Более того, многие устройства сконструированы таким образом, что их практически невозможно открыть, не причинив необратимых изменений в продукте. Эти типы устройств создают уникальную проблему для анализа отказов: не имея возможности увидеть функциональные части устройства, практически невозможно обнаружить неисправный компонент или сигнал. Хотя существует множество деструктивных методов, позволяющих аналитику получить доступ к «внутренностям» устройства, эти методы часто несут в себе определенный уровень риска; деструктивное вскрытие интегральной схемы или другого узла в очень редких случаях может привести к повреждению. Чтобы доказать вне всякого разумного сомнения, что любой ущерб, обнаруженный аналитиком, существовал ранее, а не был создан в ходе анализа, необходим неразрушающий способ заглянуть внутрь черного ящика. Рентгеновская визуализация идеально подходит для этого приложения, легко проникая за пелену, окружающую большинство устройств.

Системы рентгеновской визуализации, используемые для анализа неисправностей, работают почти так же, как те, которые используются в медицинских процедурах, хотя и на гораздо более низком уровне мощности. Используя источник и детектор рентгеновского излучения, аналитик может изучить внутреннюю структуру устройства для поиска дефектов так же, как врач может изучать рентгеновский снимок в поисках сломанных костей. В зависимости от типа устройства и сообщаемого состояния отказа рентгеновское изображение может использоваться для поиска множества различных вещей. Например, при изучении интегральной схемы рентгеновский снимок может легко выявить проблемы с соединительными проводами или неровностями на флип-чипе, часто показывая условия обрыва или короткого замыкания и вообще устраняя необходимость открывать корпус. Действительно, в некоторых случаях – например, в случае соприкосновения соседних соединительных проводов из-за зачистки проводов во время упаковки – традиционная декапсуляция устройства может вообще устранить любые признаки неисправности!

Рентгеновские изображения также могут быть полезны для анализа неисправностей печатных плат. Поскольку большинство современных печатных плат используют несколько слоев проводящих дорожек для маршрутизации сигналов от точки к точке, не всегда возможно визуально проследить электрический путь между компонентами. Поскольку рентгеновский снимок может обнаружить все слои платы одновременно, проследить за сигналом и точно определить место неисправности становится гораздо проще. Кроме того, некоторые дефекты, которые могут быть неочевидны при визуальном осмотре, например, неправильное сверление или несовмещение компонентов, можно гораздо легче выявить с помощью рентгеновского изображения.

Неразрушающий контроль (NDT) – сбор данных об образце без причинения необратимого вреда или изменений – является одним из наиболее важных этапов анализа отказов. Позволяя аналитику изучать внутренние процессы образца, не нарушая его физическую целостность, рентгенография является неотъемлемой частью процесса неразрушающего контроля.

Дерек Снайдер — аналитик отказов в Insight Analytical Labs, где он работает с 2004 года. В настоящее время он учится в Университете Колорадо в Колорадо-Спрингс, где получает степень бакалавра наук в области электротехники.