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Documentation Index

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Le CT à rayons X est une puissante technique d’inspection non destructive, mais certains composants électroniques peuvent être sensibles aux rayons X et à d’autres rayonnements ionisants. Les composants électroniques passifs tels que les résistances, les condensateurs, les inducteurs et les PCB eux-mêmes ne sont pas affectés par l’exposition aux rayonnements ionisants, mais les unités de mémoire flash, les IMU et les accéléromètres sont tous sensibles à la dose ionisante totale (DIT), qui est une mesure de la quantité cumulative de rayonnement ionisant qu’ils ont reçue. Le TID peut causer des changements de seuil électroniques, un courant de fuite, des changements de calendrier et des défaillances fonctionnelles. Le seuil de dose totale varie selon les appareils, il est donc préférable de déterminer le seuil de dose pour un appareil donné par des tests directs. Lors de la numérisation de l’électronique, il est important de comprendre TID pour effectuer une analyse qui les deux réalise une inspection donnée tout en minimisant le risque d’affecter les performances de l’appareil. La dose dépend de plusieurs facteurs, notamment:
  • Énergie de source de scanner
  • Durée du scan
  • Nombre de fois que l’appareil sera scanné
  • Distance entre la partie et la source
  • Quantité de filtrage utilisée
Le taux de dose est le plus élevé à des grossissements élevés (distance entre la source et l’objet) et à des sources d’énergie élevées et le plus faible à des grossissements faibles (distance entre la source et l’objet) et à des sources d’énergie faibles. Les graphiques ci-dessous montrent les taux d’absorption du silicium, le matériau primaire dans les dispositifs électroniques actifs, et peuvent être utilisés pour déterminer le taux de dose absorbée à différents grossissements avec différentes énergies sources. Fig 1. Débit de dose absorbé pour l’électronique sur 190 kV et 120 kV Neptunes. Le tableau ci-dessous donne des indications générales sur les seuils de DTI pour les dispositifs électroniques communs.
Type de dispositif semi-conducteur
Linéaire
Signal mixte
Mémoire Flash
DRAMA15-50
Microprocesseurs
Fig. 2 Considérations relatives à l’inspection par rayons X pour les IC Flash montés en surface. Infineon Technologies 001-98522 Rev. *C ref._

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Conseils pour scanner l’électronique :

  • Dans la pratique, la plupart des scans de dispositifs électroniques utiliseront un certain niveau de filtrage pour atténuer les artefacts qui proviennent d’assemblages multi-matériaux. Le filtrage réduit la quantité de lumière à rayons X qui est utilisée pour un balayage, réduisant la dose, mais des temps de balayage plus longs seront généralement nécessaires lors du filtrage. Consultez les graphiques ci-dessus pour comprendre l’impact du niveau de filtrage sur votre balayage.
  • Tout en augmentant le grossissement augmente la dose, il augmente également la résolution des caractéristiques fines et réduit les chances d’avoir à répéter un scan si le premier scan ne résout pas les fonctionnalités cibles.
  • Une fois que vous avez positionné la pièce, définissez une durée d’analyse en utilisant le Scan automatique pour trouver les autres paramètres d’analyse. Réglage du temps d’analyse en conjonction avec les graphiques ci jewel Vous permettra de contrôler le TID que l’appareil reçoit.

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Mon appareil sera-t-il en sécurité ? Un exemple concret

Comme on peut le voir dans le tableau ci-dessus, les seuils de TID pour de nombreux appareils varient considérablement. Bien que ce ne soit pas toujours possible, la méthode de confiance la plus élevée pour évaluer l’impact des rayons X sur un appareil électronique est de trouver la limite TID expérimentalement. Voir cet exemple de travail pour apprendre à déterminer le seuil de TID expérimentalement. Dispositif: Clé USB Scan Conditions:
  • Configuration du scanner : 190 kV
  • Distance source/objet: 200 mm
  • Filtre: 0.5 mm Cuivre
  • Durée du balayage : 3 heures
Procédure :
  1. Utilisez les diagrammes d’absorption de dose ci-dessus pour déterminer la dose aux conditions de balayage. Dans cet exemple, le balayage sera effectué sur une Neptune de 190 kV à une distance d’objet de 200 mm avec 0,5 mm de filtrage en cuivre. Ceci correspond à un taux de dose absorbée d’environ 2 krad/hr.  Un scan de 3 heures aurait pour résultat 3 h * 2 krad/hr = 6 krad de dose.  Fig 3. Utiliser la courbe de vitesse d’absorption de 190 kV pour identifier le débit de dose d’absorption aux paramètres de numérisation prévus.
  2. Scanner l’appareil en tranches de 1 krad et soumettre l’appareil à des essais fonctionnels entre les doses. Dans cet exemple , cela signifierait scanner l’appareil en 30 min d’échelons.
  3. Continuer jusqu’à ce que l’appareil échoue aux essais fonctionnels. Le TID auquel le dispositif échoue est une limite de dose expérimentale à laquelle une marge de sécurité doit être appliquée. Cette marge peut être elle-même déterminée expérimentalement en répétant la procédure ci-dessus pour établir des statistiques sur le TID de l’appareil.
Comme toujours, si vous avez des questions sur votre application spécifique, veuillez nous contacter à support@lumafield.com!