Yeni Nesil Görüntüleme ile Devre Arızalarını Yakınlaştırma


Elektrik mühendisleri, multimetre testleri ve görsel incelemeler kullanarak devre arızalarını manuel olarak tespit etmiş, akımları ölçmek ve lehimleme kusurlarını incelemek için sayısız saatler harcamışlardır. Yeni nesil görüntüleme, elektronik devrelerdeki iz hatalarının bulunmasını hızlandırarak daha doğru arıza tespiti ve izolasyonuna yol açabilir. Bu varlıklar, laboratuvarların dijital çağın can damarı olan mikroelektroniğe bakış açısını değiştiriyor.

Gelişmiş Arıza Tespiti ve İzolasyonu İhtiyacı
Telekom ve yenilenebilir enerji gibi kritik altyapılar, yarı iletkenler ve kapasitörler gibi mikroelektroniklerle çalışır. Baskılı devre kartlarındaki dijital entegre devreler, milyonlarca bağlantı cihazına sahip olabilir ve bu da bunları gezegendeki en karmaşık teknoloji parçalarından biri haline getirir. Elektronik devrelerdeki iz hataları, üretime ve pazara çıkmadan önce sıkı denetim ve kalite kontrol için gereklidir. Bunlar, görüntülemenin vurgulayabileceği diğer bazı yaygın kusurlardır:

Lehimleme sorunları

Kırık parçalar

Kesintili devre yolları

Kötü aşındırma

Yetersiz voltaj yönetimi

Kontak arızaları

Aşırı Akımlar

Zayıf termoregülasyon

Güç kaynağı gibi diğer parçalarla uyumsuzluk

Bir devlet güvenlik sistemindeki hatalı bir PCB, uluslararası çatışmayı kışkırtabilir veya veri merkezi donanımı kısa devre yaptığı için hastaneleri kapatabilir. Modern çağda çok fazla hassas ve gerekli işlem bu hammaddelere ve sağlıklı devrelere dayanıyor ve bu da arıza keşfi ve iyileştirmeyi elektronik ve kontrol mühendislerinin en önemli işlerinden biri haline getiriyor.

Görüntüleme, operasyonları daha hedefe yönelik ve üretken hale getirirken yükleri hafifletir. Mikroelektronik mühendislerine yönelik talepler şimdiye kadarki en yüksek seviyededir ve analog öğeler daha dijital hale geldikçe baskılar daha da artacaktır. Daha güçlü operasyonlar için model ve veri tabanlı arıza teşhis yöntemlerindeki en iyi zihniyetler arasında köprü kurar.

Optik Mikroskopi
Mikroskobik teknolojiler her yıl daha sağlam hale geldiğinden, bu en iyi bilinen ancak abartısız görüntüleme yöntemlerinden biridir. Optik mikroskoplar devrelerdeki gözle görülür arızaları ve bozulmaları tespit etme konusunda ustadır. Şüphelenilen arızaya bağlı olarak çok sayıda özelleştirme ve boyutlandırma seçeneği mevcuttur.

Laboratuvarlar, pano parçalarını tahribatsız bir ortamda bölümler halinde görüntüleyebilir. Devrenin sağlığını kapsamlı bir şekilde anlamak için değişen çözünürlüklerde basit kontrast oluşturmaya olanak tanır. Etkili sorun tanımlaması için aşağıdakiler dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere daha fazla stratejiyle birleştirin:

Termal lazer simülasyonu

Fotoemisyon elektron mikroskobu

Elektrolüminesans

Transmisyon elektron mikroskobu

Derin Reaktif İyon Aşındırma
Bir arızayı ortaya çıkarmak için bazen bir PCB'nin katmanlarını soymak gerekir. Bu, en pratik haliyle tersine mühendisliktir. Islak kimyasal aşındırma veya iyon ışınlı frezeleme gibi diğer tekniklerle reaktif iyon aşındırma, performans anormalliklerini hızlı bir şekilde tespit edebilir.

Bu tek başına bir görüntüleme tekniği olmasa da, güvenilir bir görüntünün kalitesini ve başarısını artırmak için gereklidir. Reaktif iyon aşındırma girişleri, sorunların ne kadar nüfuz ettiğini görmek için devrenin izlerine değişen derinliklerde yükler.

Taramalı Akustik Mikroskopi
PCB'ler alt tabakalardan ve ekranlardan oluşur ve bu ince laminatlar, entegre devrenin diğer bileşenleri kadar inceleme gerektirir. SAM, bu hassas özelliklerden yansıyan ses dalgalarına dayalı olarak delaminasyonun meydana gelip gelmediğini ortaya çıkarabilen bir görüntüleme yöntemidir. Bazen akustiğin konumlandırılması, diğer arıza tespit biçimlerinde ışıktan daha kristalize bir resim işler.

Frekans manipülasyonu, PCG'nin katmanlarına yeterince derinlemesine nüfuz etmek ve mühendislerin sorunlu bölgeleri dikkate alabileceği belirli özellikleri geliştirmek için kritik öneme sahiptir. Yankılar yüzeylerden düzgün bir şekilde yansıyor mu, yoksa görüntüler kaçan sinyalleri mi ortaya çıkarıyor? Bir üretim hatasına işaret etse de, aynı zamanda paketleme hatalarını veya agresif montajı da ortaya çıkarabilir ve bu da katmanlarda delinmelere ve kırılmalara neden olabilir.

Radyografik Testler
Birçok görüntüleme yöntemi dış arızaları inceler, peki iç sorunları ne ortaya çıkarır? X-ışınları veya gama ışınları ile yapılan radyografik testler, yanlış hizalamaları, çatlakları ve lehimleme verimsizliklerini belirlemek için güçlü bir kaynaktır. Yapı ne kadar karmaşık olursa olsun, elektronik mühendislerinin monte edilmiş mikroelektroniklerin derinliklerini incelemesine olanak tanıyan, tahribatsız bir yöntemdir. Bu, bileşenlerin dikkatli bir şekilde ayrılmasından kaynaklanan zamandan ve işçilikten tasarruf sağlar ve potansiyel olarak süreçte daha fazla kusura neden olur.

Gelişmiş radyografi, görüntülerin daha hızlı ve daha net görünmesini sağlar. Programlar, mühendislerin arızayı nasıl ve ne zaman çözeceklerine dair karar verme sürecini iyileştirmek için fotoğrafları değiştirmesine, yakınlaştırmasına ve incelemesine olanak tanır. Radyografi gibi yenilikler, dikkatli ellerin normalde başarmak için saatler harcayacağı şeyleri keşfetmek için eller serbest görüntülemenin potansiyelini gösteriyor.

Sıcak Nokta Analizi
Termal görüntüleme ve sıcak nokta analizi, ısı dağılımı ve voltajla ilgili görünmez kusurları tespit etmek için idealdir. Bu, görüntüleme ekipmanının devre boyunca sıcaklık farklılıklarını tanımlamasına olanak tanıyan başka bir invaziv olmayan yöntemdir. Teknisyenleri kısmen aktif cihazlara yaklaşmak zorunda kalmaktan korur. Cihazın herhangi bir yerinde bir sızıntı olduğunu kanıtlayabilir veya güç kaynağı, kartın kaldıramayacağı kadar yoğun bir akım yayıyor.

Bazı sıcak nokta tespit yöntemleri sıvı kristal içerirken diğerleri lazer ışınlarını kullanır. İdeal olarak, kristal, ısı ceplerinin durduğu tahta boyunca açık ve koyu noktaları ortaya çıkaracaktır. Lazerler alt tabakalardan sıçrayacak ve hareket, ısı akışlarının nerede olduğunu belirleyecek. Ultrasonik dalgalar, harici teknolojinin tanımlamadan sonra kartın işlevselliğini etkileme olasılığını azaltmaya çalışan modern bir alternatiftir.

Taramalı Elektron Mikroskobu
SEM, kusurları vurgulamak için elektron ışınlarından ve atomik etkileşimden yararlanan bir başka popüler mikroskopi çeşididir. Entegre devrelerin topografyası, her bir lehim bağlantısının yüksek çözünürlüklü, yakınlaştırılmış bir kesiti için hemen görünür hale gelir.

Yöntem oldukça çok yönlüdür ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi gibi diğer arıza tespit biçimleriyle uyumludur. Mühendislerin bir PCB'nin elemanlarını doğru yerde olduklarını doğrulamak ve girdilere doğru yanıtları oluşturmak için bulmalarına yardımcı olur. Ayrıca SEM, tek bir konumda bütünsel bir arıza değerlendirme deneyimi için bilgisayar destekli tasarım sistemleri ve cihaz parametre testi gibi geleneksel inceleme yöntemleriyle entegre olur.

Elektronik Devrelerdeki Tüm İz Hatalarını Bulma
Gelişmiş görüntüleme, mikroelektronikte yeni nesil arıza tespitinin temelini oluşturacaktır. Arıza tespiti ve izolasyonu eskiden zorlu bir işti ve hala da öyle. Ancak elektronik mühendisleri, görüntülemenin tanılamayı hızlandırmasıyla yeni bir hassasiyet ve eylem çağı yaşayacak. Elektronik devrelerdeki iz hataları, öncelikle teknoloji uygulamada daha karmaşık ve çeşitli hale geldikçe sonsuza kadar endişe kaynağı olacaktır. Bu nedenle, kalite kontrol için yeni görüntüleme tekniklerinin uygulanması artık endüstriyel stabilite açısından kritik öneme sahiptir.