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Documentation Index

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La TC de rayos X es una poderosa técnica de inspección no destructiva, pero algunos componentes electrónicos pueden ser sensibles a los rayos X y otras radiaciones ionizantes. Los componentes electrónicos pasivos como resistores, condensadores, inductores, y los PCBs en sí mismos no se ven afectados por la exposición a la radiación ionizante, pero unidades de memoria flash, UI y acelerómetros son susceptibles a dosis ionizante total (TID), que es una medida de la cantidad acumulativa de radiación ionizante que han recibido. El TID puede causar cambios en los umbrales electrónicos, corriente de fugas, cambios de tiempo y fallos funcionales. El umbral total de dosis varía según el dispositivo, por lo que es mejor determinar el umbral de dosis para un dispositivo determinado mediante pruebas directas. Al escanear electrónica, es importante entender TID para realizar un escaneo que ambos logra una inspección determinada al minimizar el riesgo de afectar el rendimiento del dispositivo. La dosis depende de múltiples factores, incluyendo:
  • Energía de origen escáner
  • Duración del escaneo
  • Número de veces el dispositivo será escaneado
  • Distancia entre la parte y la fuente
  • Cantidad de filtrado usado
La tasa de dosis es más alta a altas magnificaciones (fuente más pequeña para la distancia de objeto) y a alta fuente de energía y menor en baja aumento (fuente más grande para la distancia de objeto) y energía de baja fuente. Los gráficos a continuación muestran tasas de absorción para el silicio, el material primario en dispositivos electrónicos activos, y se puede utilizar para determinar la tasa de dosis absorbida a diferentes magnificaciones con diferentes energías de origen. Fig 1. Tasa de dosis absorbida para electrónica de 190 kV y 120 kV Neptunes. En el cuadro que figura a continuación se proporciona orientación general sobre los umbrales TID para dispositivos electrónicos comunes.
Tipo de Dispositivo SemiconductorTotal Ionizing Dose Threshold (krads)
Linear2-50
Mixed Signal2-50
Flash Memory5-15
DRAM15-50
Microprocessors15-70
Fig. 2 Consideraciones de inspección de rayos X para ICs Flash montados en superficie. Infineon Technologies 001-98522 Rev. *C ref._

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Guía para escanear electrónica:

  • En la práctica, la mayoría de los escaneos de dispositivos electrónicos utilizarán algún nivel de filtrado para mitigar los artefactos que surgen de conjuntos multimateriales. El filtrado reduce la cantidad de luz de rayos X que se utiliza para un escaneo, reduciendo la dosis, pero los tiempos de escaneo más largos se necesitarán normalmente al usar el filtrado. Consulte las tablas anteriores para entender el impacto del nivel de filtrado en su escáner.
  • Si bien aumenta la dosis de aumento, también aumenta la resolución de características finas y reduce las posibilidades de tener que repetir un escaneo si el primer escaneo no resuelve las características del objetivo.
  • Una vez que haya posicionado la parte, establezca una duración de exploración usando Escaneo automático para encontrar los otros parámetros de exploración. El tiempo de escaneo en conjunto con los gráficos anteriores le permitirá controlar el TID que el dispositivo recibe.

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¿Mi dispositivo estará a salvo? Un ejemplo de trabajo

Como se puede ver en la tabla anterior, los umbrales TID para muchos dispositivos varían dramáticamente. Aunque no siempre es posible, el método de confianza más alto para evaluar el impacto de los rayos X en un dispositivo electrónico es encontrar el límite TID experimentalmente. Vea este ejemplo trabajado para aprender cómo determinar el umbral TID experimentalmente. Dispositivo: Flash Drive Condiciones de escaneo:
  • Configuración del escáner: 190 kV
  • Fuente a Distancia Objeto: 200 mm
  • Filtro: 0,5 mm Cobre
  • Duración del escáner: 3 Horas
Procedimiento
  1. Use los gráficos de absorción de dosis anteriores para determinar la dosis en las condiciones de exploración. En este ejemplo, la exploración se llevará a cabo en un Neptune de 190 kV a una fuente para objetar distancia de 200 mm con 0,5 mm de filtrado de cobre. Esto corresponde a una tasa de dosis absorbida de aproximadamente 2 krad/hr.  Un escaneo de 3 horas resultaría en 3 hr * 2 krad/hr = 6 krad de dosis.  Fig 3. Utilizando el diagrama de tasa de absorción de 190 kV para identificar la tasa de absorción en la configuración de exploración prevista.
  2. Analizar el dispositivo en 1 krad incrementos y someter el dispositivo a pruebas funcionales entre dosis. En este ejemplo, esto significaría escanear el dispositivo en incrementos de 30 minutos.
  3. Continúe hasta que el dispositivo falle las pruebas funcionales. El TID en el que el dispositivo falla las pruebas es un límite de dosis experimentalmente dinamizado al que debe aplicarse un margen de seguridad. Este margen se puede determinar experimentalmente repitiendo el procedimiento anterior para construir estadísticas sobre TID para el dispositivo.
Como siempre, si tiene alguna pregunta sobre su aplicación específica, por favor contacte con nosotros en support@lumafield.com!