L’ispezione X-Ray è l’unico modo non distruttivo per verificare la qualità delle saldature nascoste sotto BGA, QFN, CSP, UBGA e package con paddle termico. Nel nostro laboratorio utilizziamo un sistema Nordson-DAGE 2D ad alta risoluzione, marchio di riferimento mondiale per la radiografia industriale di schede elettroniche assemblate. Controlliamo presenza dei giunti, percentuale di void, cortocircuiti tra bump adiacenti e autenticità dei componenti, con report fotografico annotato per ogni scheda.
Cos’è l’ispezione X-Ray e quando serve
Perché serve la radiografia su BGA, QFN e CSP
La miniaturizzazione dell’elettronica ha portato a un uso massiccio di componenti con pin nascosti sotto il package (BGA, QFN, CSP, UBGA, LGA) dove la saldatura non è visibile né dall’alto né di lato. L’ispezione ottica, anche AOI 3D, non può controllare se quelle saldature sono integre, perché semplicemente non le vede.
L’unico modo per verificare la qualità di queste connessioni senza distruggere la scheda è l’ispezione ai raggi X. La radiografia attraversa il package e mostra esattamente come si sono comportate le sfere di saldatura: presenza di void, cortocircuiti tra pin adiacenti, saldature mancanti, allineamento, fenomeni di head-in-pillow, integrità del paddle termico.
X-Ray vs AOI: la differenza
L’AOI lavora sulla parte a vista del giunto di saldatura: filetti, pin esposti, componenti SMT tradizionali. L’X-Ray lavora attraverso il package, sulle aree che la luce non raggiunge. Non sono tecnologie alternative, sono complementari: su una scheda a tecnologia mista con componenti SMT a pin esposti e BGA tipicamente programmiamo entrambi i controlli per coprire il 100% delle connessioni.
| Criterio | Ispezione X-Ray Nordson-DAGE | Ispezione AOI |
|---|---|---|
| Cosa vede | Giunti nascosti sotto il package | Giunti a vista, top side e bottom side |
| Componenti tipici | BGA, QFN, CSP, UBGA, LGA, paddle termico | SMT 0201 e superiori, fine pitch a vista, passanti |
| Tipo di immagine | Radiografia 2D top-down attraverso il package | Foto ottica ad alta risoluzione, anche 3D |
| Tempi ciclo | Da secondi a qualche minuto per punto | Pochi secondi per scheda intera |
| Quando usarlo | Verifica void, cortocircuiti, head-in-pillow | Verifica filetti, polarità, presenza componenti |
La macchina: sistema X-Ray Nordson-DAGE
Il sistema che abbiamo in laboratorio
Il nostro laboratorio è attrezzato con un sistema X-Ray Nordson-DAGE per ispezioni 2D ad alta risoluzione, marchio di riferimento mondiale per la radiografia industriale di schede elettroniche. La procedura è standardizzata: la scheda viene posizionata su un piano di ispezione fisso, il programma legge la posizione e si sposta automaticamente sui punti di interesse pre-impostati, regolando focus, zoom e potenza dei raggi per ottenere immagini chiare e contrastate su ogni tipologia di package.
Per ogni punto di test possiamo generare immagini singole o report multi-punto da consegnare al cliente come documentazione di qualità. Il sistema permette anche di impostare macro di analisi automatica per produzioni ripetitive, mantenendo coerenza di parametri tra lotti diversi della stessa scheda.
Tipologie di analisi che eseguiamo
Sul sistema Nordson-DAGE programmiamo un mix di controlli, scelto in funzione della tua scheda e dei criteri di accettazione:
- Ispezione BGA, UBGA e LGA: verifica di presenza, dimensione e allineamento delle sfere di saldatura, ricerca di cortocircuiti tra bump adiacenti e di sfere mancanti
- Ispezione QFN, CSP e package con paddle termico: controllo dei pad di saldatura e del paddle termico nascosto sotto il package, dove AOI e microscopio non arrivano
- Void analysis: misura della percentuale di void sulle sfere BGA e sul paddle termico QFN, confronto con i limiti IPC-A-610 e con criteri specifici del cliente
- Joint e fillet analysis: valutazione della forma del giunto, ricerca di head-in-pillow, pin sollevati, false saldature e cold joint nascosti
- Verifica autenticità componenti: confronto della struttura interna del chip (die, bonding, lead frame) con una golden reference per individuare contraffazioni
- Root cause analysis: ispezione di schede tornate dal campo per identificare la radice di malfunzionamenti su componenti area array
Vantaggi dell’ispezione X-Ray Nordson-DAGE
- Non distruttivo la scheda esce dall’ispezione esattamente come è entrata, senza alcun impatto sui componenti né degrado di vita utile.
- Verifica componenti nascosti l’unico modo per controllare BGA, QFN, CSP, UBGA e package con paddle termico dopo la saldatura a riflusso.
- Misura quantitativa dei void percentuale di void sulle sfere BGA e sul paddle termico QFN, confrontabile con i limiti IPC-A-610.
- Autenticità componenti la radiografia rivela la struttura interna dei chip, utile come primo filtro per individuare componenti contraffatti.
- Diagnosi precisa individua cortocircuiti tra bump, void, saldature mancanti, head-in-pillow, danni interni ai componenti.
- Report annotato ogni scheda ispezionata genera immagini con annotazioni sui punti critici, integrabili nella documentazione di qualità del cliente.
Quando ha senso usarlo
I casi tipici dei nostri clienti
L’ispezione X-Ray Nordson-DAGE è la verifica indispensabile in tutti questi scenari:
- Schede con BGA, QFN, CSP, UBGA: ogni volta che ci sono componenti area array, le saldature vanno verificate ai raggi X
- Controllo qualità su lotti pilota: prima della messa in produzione su schede a tecnologia mista
- Investigazione su fallimenti di campo: root cause analysis di schede tornate dal cliente con malfunzionamenti intermittenti
- Verifica autenticità componenti: in caso di sospetta contraffazione, soprattutto su lotti acquistati su mercati paralleli o broker
- Controlli a campione su produzioni in serie: piano di campionatura statistico su lotti continuativi con componenti critici
- Audit pre-shipment indipendente: controllo qualità terzo, indipendente dal produttore dell’assemblaggio
Per i giunti di saldatura SMT a vista, l’X-Ray lavora in coppia con l’ispezione AOI (complementare per i pin esposti). Per il test elettrico in-circuit a valle dell’ispezione visiva, l’X-Ray si integra con il flying probe Seica e con i collaudi funzionali.
Quando l’X-Ray NON serve
Restiamo trasparenti: su schede senza componenti area array e senza paddle termici, l’X-Ray non aggiunge valore rispetto a un buon controllo AOI. Su componenti SMT tradizionali con pin a vista (resistenze, condensatori, SOIC, QFP fine pitch a vista) l’AOI è sufficiente. Lo diciamo prima del preventivo per evitare di vendere controlli ridondanti.
Cosa ci serve per partire
Per quotare e programmare un’ispezione X-Ray sulla tua scheda, ci servono:
- La scheda: anche un solo campione per il setup iniziale e la definizione dei parametri di ispezione
- Lista componenti critici: posizione e tipo dei componenti area array (BGA, QFN, CSP, UBGA, paddle termici) da ispezionare
- Criteri di accettazione: limiti di void richiesti, classe IPC-A-610 di riferimento, eventuali criteri specifici del settore
- Piano di campionatura: ispezione al 100% o a campione, con numerosità del lotto e frequenza concordata
- Quantità e tempistica: numero di schede del lotto e data di consegna desiderata per il report
Con questi dati ti rispondiamo entro 24 ore lavorative con valutazione di fattibilità e preventivo indicativo per scheda o per punto di test.
Dove operiamo
Laboratorio in Veneto, servizio in tutta Italia
Il nostro laboratorio QC PCBA si trova a Cornedo Vicentino, in provincia di Vicenza. Da qui serviamo clienti in tutta Italia: contract manufacturer, OEM, uffici R&D, divisioni elettroniche di gruppi industriali, startup deep-tech con prototipi in fase di pre-serie.
Per le ispezioni X-Ray l’organizzazione standard è:
- Spedizione corriere: le schede arrivano al laboratorio, vengono ispezionate sul sistema Nordson-DAGE e rispedite con report fotografico annotato. Tempi di transito tipici 24-48 ore sul territorio nazionale.
- Ritiro e consegna diretti: su lotti più consistenti o consegne ricorrenti organizziamo il ritiro presso la sede del cliente e la riconsegna a ispezione completata.
- Account dedicato: per progetti continuativi un nostro referente segue tutto il flusso da preventivo a tracciabilità lotti, con report di ispezione integrati nella documentazione qualità del cliente.
Operiamo come Divisione Elettronica di Web Elettronica SRLS, con sede operativa a Cornedo Vicentino e sede legale a Trissino. La pagina chi siamo racconta la storia del laboratorio e le competenze del team IPC qualificato.
La nostra esperienza
L’X-Ray non sostituisce gli altri controlli, li integra. Per una qualifica completa di una scheda con BGA noi tipicamente combiniamo AOI 2D/3D sulla parte visibile e X-Ray Nordson-DAGE sui componenti con saldature nascoste. Insieme garantiscono una copertura del 100% delle connessioni, prima di passare al test elettrico flying probe e ai collaudi funzionali. Non vendiamo pacchetti di ispezione standard: il piano di controllo viene scritto sulla tua scheda specifica e sulle classi di criticità che concordiamo prima del lotto.
FAQ Domande frequenti su ispezione x-ray
X-Ray o AOI: quando serve davvero l'X-Ray?
L'X-Ray è necessario ogni volta che ci sono saldature non visibili dall'alto: BGA, QFN, CSP, UBGA, LGA, package con paddle termico. In tutti gli altri casi (componenti SMT con pin a vista, passanti, package standard) l'ispezione AOI è sufficiente. Su schede a tecnologia mista combiniamo abitualmente entrambi i controlli: AOI sui giunti a vista, X-Ray sui giunti nascosti.
Quali giunti possiamo ispezionare con l'X-Ray?
Tutti i giunti di saldatura nascosti sotto il package: sfere di BGA e UBGA, pad di QFN e CSP, paddle termici, LGA, package flip-chip. Misuriamo presenza e dimensione del giunto, percentuale di void, cortocircuiti tra bump adiacenti, allineamento sul pad, fenomeni di head-in-pillow e pin sollevati.
L'X-Ray danneggia la scheda o i componenti?
No. La dose ricevuta durante un'ispezione 2D standard è di alcuni ordini di grandezza inferiore alla soglia di danneggiamento dei semiconduttori commerciali. La scheda esce dall'ispezione identica a come è entrata, senza degrado funzionale o di vita utile, e può essere consegnata o messa in produzione.
Posso usare l'X-Ray come controllo a campione o serve al 100%?
Dipende dalla criticità del prodotto e dal livello di rischio accettato. Su prototipi e lotti pilota lavoriamo spesso al 100% sui componenti area array. Su produzioni ripetitive con processo SMT consolidato basta un campionamento statistico definito sul lotto. Concordiamo il piano di campionatura in funzione del settore di destinazione e dei criteri IPC.
L'X-Ray identifica anche componenti contraffatti?
Sì, parzialmente. La radiografia mostra la struttura interna del chip (die, bonding, lead frame). Confrontandola con una golden reference di un componente certificato originale si possono individuare incongruenze nella geometria del die o nei bonding interni, indicatori tipici di falsificazione. Non sostituisce un test elettrico funzionale ma è un primo filtro rapido.
Quanto costa un controllo X-Ray a campione?
Il costo dipende dal numero di punti per scheda, dal numero di unità ispezionate e dalla profondità del report richiesto. Per un controllo a campione su qualche scheda con verifica di alcuni BGA parliamo di un costo contenuto, gestibile come spot. Su produzioni ripetitive concordiamo un listino per punto di test o per lotto.
Operate solo in Veneto o in tutta Italia?
Operiamo in tutta Italia. Le schede arrivano al nostro laboratorio di Cornedo Vicentino tramite corriere (transito 24-48h sul territorio nazionale), oppure su lotti consistenti organizziamo ritiro e riconsegna direttamente sul sito del cliente.