Без значение какъв тип печатна платка трябва да се изгради или какъв тип оборудване се използва, печатната платка трябва да работи правилно. Това е ключът към производителността на много продукти и повредите могат да причинят сериозни последствия.

Проверката на PCB по време на процеса на проектиране, производство и сглобяване е от съществено значение, за да се гарантира, че продуктът отговаря на стандартите за качество и работи според очакванията. Днес печатните платки са много сложни. Въпреки че тази сложност предоставя място за много нови функции, тя носи и по-голям риск от провал. С развитието на PCB технологията за инспекция и технологията, използвана за гарантиране на нейното качество, стават все по-напреднали.

Изберете правилната технология за откриване чрез типа печатна платка, текущите стъпки в производствения процес и грешките, които да бъдат тествани. Разработването на подходящ план за проверка и тестване е от съществено значение за осигуряване на висококачествени продукти.

1
●
Защо трябва да проверяваме печатната платка?
Инспекцията е ключова стъпка във всички производствени процеси на печатни платки. Той може да открие дефекти на PCB, за да ги коригира и да подобри цялостната производителност.

Проверката на печатната платка може да разкрие всякакви дефекти, които могат да възникнат по време на процеса на производство или сглобяване. Може също така да помогне за разкриване на евентуални дефекти в дизайна. Проверката на PCB след всеки етап от процеса може да открие дефекти, преди да влезе в следващия етап, като по този начин се избягва загубата на повече време и пари за закупуване на дефектни продукти. Може също да помогне за намиране на еднократни дефекти, които засягат една или повече печатни платки. Този процес помага да се осигури постоянство на качеството между печатната платка и крайния продукт.

Без подходящи процедури за проверка на печатни платки, дефектните платки могат да бъдат предадени на клиентите. Ако клиентът получи дефектен продукт, производителят може да понесе загуби поради гаранционни плащания или връщания. Клиентите също ще загубят доверие в компанията, като по този начин ще навредят на корпоративната репутация. Ако клиентите преместят бизнеса си на други места, тази ситуация може да доведе до пропуснати възможности.

В най-лошия случай, ако дефектна печатна платка се използва в продукти като медицинско оборудване или авточасти, това може да причини нараняване или смърт. Такива проблеми могат да доведат до сериозна загуба на репутация и скъпи съдебни спорове.

Проверката на печатни платки също може да помогне за подобряване на целия производствен процес на печатни платки. Ако често се открива дефект, могат да се предприемат мерки в процеса за отстраняване на дефекта.

Метод за проверка на монтажа на печатна платка
Какво представлява проверката на печатни платки? За да се гарантира, че PCB може да работи според очакванията, производителят трябва да провери дали всички компоненти са сглобени правилно. Това се постига чрез поредица от техники, от проста ръчна проверка до автоматизирано тестване с помощта на усъвършенствано оборудване за проверка на печатни платки.

Ръчната визуална проверка е добра отправна точка. За сравнително прости печатни платки може да се нуждаете само от тях.
Ръчна визуална проверка:
Най-простата форма на проверка на печатни платки е ръчна визуална проверка (MVI). За да извършат такива тестове, работниците могат да видят дъската с просто око или да я увеличат. Те ще сравнят платката с проектния документ, за да гарантират, че всички спецификации са изпълнени. Те също ще търсят общи стойности по подразбиране. Видът на дефекта, който търсят, зависи от вида на платката и компонентите върху нея.

Полезно е да се извършва MVI след почти всяка стъпка от процеса на производство на печатни платки (включително сглобяване).

Инспекторът инспектира почти всеки аспект на платката и търси различни често срещани дефекти във всеки аспект. Типичен контролен списък за визуална проверка на печатни платки може да включва следното:
Уверете се, че дебелината на печатната платка е правилна и проверете грапавостта на повърхността и деформацията.
Проверете дали размерът на компонента отговаря на спецификациите и обърнете специално внимание на размера, свързан с електрическия конектор.
Проверете целостта и яснотата на проводящия модел и проверете за споени мостове, отворени вериги, неравности и кухини.
Проверете качеството на повърхността и след това проверете за вдлъбнатини, вдлъбнатини, драскотини, дупки и други дефекти върху отпечатаните следи и подложки.
Уверете се, че всички проходни отвори са в правилната позиция. Уверете се, че няма пропуски или неправилни дупки, диаметърът отговаря на проектните спецификации и няма празнини или възли.
Проверете твърдостта, грапавостта и яркостта на опорната плоча и проверете за повдигнати дефекти.
Оценете качеството на покритието. Проверете цвета на флюса за покритие и дали е равномерен, твърд и в правилната позиция.

В сравнение с други видове инспекции, MVI има няколко предимства. Поради своята простота, той е евтин. С изключение на възможно усилване, не се изисква специално оборудване. Тези проверки също могат да се извършват много бързо и могат лесно да се добавят в края на всеки процес.

За извършването на такива проверки е необходимо единствено да се намери професионален персонал. Ако имате необходимия опит, тази техника може да бъде полезна. Въпреки това е важно служителите да могат да използват спецификациите на дизайна и да знаят кои дефекти трябва да бъдат отбелязани.

Функционалността на този метод за проверка е ограничена. Не може да проверява компоненти, които не са в полезрението на работника. Например скритите спойки не могат да бъдат проверени по този начин. Служителите също могат да пропуснат някои дефекти, особено малки дефекти. Използването на този метод за проверка на сложни платки с много малки компоненти е особено предизвикателство.

Автоматизирана оптична проверка:
Можете също да използвате машина за проверка на печатни платки за визуална проверка. Този метод се нарича автоматизирана оптична инспекция (AOI).

Системите AOI използват множество източници на светлина и една или повече стационарни или камери за проверка. Източникът на светлина осветява печатната платка от всички ъгли. След това камерата прави неподвижно изображение или видео на платката и го компилира, за да създаде пълна картина на устройството. След това системата сравнява своите заснети изображения с информация за външния вид на платката от спецификациите на дизайна или одобрени пълни единици.

Предлага се както 2D, така и 3D AOI оборудване. Машината 2D AOI използва цветни светлини и странични камери от различни ъгли, за да инспектира компоненти, чиято височина е засегната. 3D AOI оборудването е сравнително ново и може да измерва височината на компонентите бързо и точно.

AOI може да намери много от същите дефекти като MVI, включително нодули, драскотини, отворени вериги, изтъняване на спойка, липсващи компоненти и т.н.

AOI е зряла и точна технология, която може да открие много грешки в PCB. Той е много полезен в много етапи от процеса на производство на печатни платки. Освен това е по-бърз от MVI и елиминира възможността за човешка грешка. Подобно на MVI, той не може да се използва за проверка на компоненти извън полезрението, като например връзки, скрити под сферични решетки (BGA) и други видове опаковки. Това може да не е ефективно за PCB с високи концентрации на компоненти, тъй като някои от компонентите може да са скрити или затъмнени.
Автоматично лазерно тестово измерване:
Друг метод за проверка на печатни платки е измерването с автоматичен лазерен тест (ALT). Можете да използвате ALT за измерване на размера на спойките и отлаганията в спойките и отразяващата способност на различни компоненти.

Системата ALT използва лазер за сканиране и измерване на PCB компоненти. Когато светлината се отразява от компонентите на дъската, системата използва позицията на светлината, за да определи нейната височина. Той също така измерва интензитета на отразения лъч, за да определи отразяващата способност на компонента. След това системата може да сравни тези измервания със спецификациите на дизайна или с платки, които са одобрени за точно идентифициране на всички дефекти.

Използването на системата ALT е идеално за определяне на количеството и местоположението на отлагания от спояваща паста. Предоставя информация за подравняването, вискозитета, чистотата и други свойства на печата на паста за спояване. Методът ALT предоставя подробна информация и може да бъде измерен много бързо. Тези видове измервания обикновено са точни, но подлежат на смущения или екраниране.

Рентгеново изследване:
С нарастването на технологията за повърхностен монтаж печатните платки стават все по-сложни. Сега печатните платки имат по-висока плътност, по-малки компоненти и включват пакети с чипове като BGA и пакетиране на чипове (CSP), през които не могат да се видят скрити спойки. Тези функции поставят предизвикателства пред визуалните проверки като MVI и AOI.

За да се преодолеят тези предизвикателства, може да се използва оборудване за рентгеново изследване. Материалът абсорбира рентгеновите лъчи според атомното си тегло. По-тежките елементи абсорбират повече, а по-леките елементи абсорбират по-малко, което може да различи материалите. Припоят е направен от тежки елементи като калай, сребро и олово, докато повечето други компоненти на PCB са направени от по-леки елементи като алуминий, мед, въглерод и силиций. В резултат на това спойката се вижда лесно по време на рентгеново изследване, докато почти всички други компоненти (включително субстрати, проводници и силициеви интегрални схеми) са невидими.

Рентгеновите лъчи не се отразяват като светлината, но преминават през обект, за да образуват изображение на обекта. Този процес дава възможност да се види през пакета на чипа и други компоненти, за да се проверят спойките под тях. Рентгеновата инспекция може също да види вътрешността на споените съединения, за да открие мехурчета, които не могат да се видят с AOI.

Рентгеновата система може да види и петата на спойката. По време на AOI спойката ще бъде покрита с оловото. Освен това при използване на рентгеново изследване не влизат сенки. Следователно рентгеновата проверка работи добре за платки с плътни компоненти. Оборудването за рентгенова инспекция може да се използва за ръчна рентгенова инспекция или автоматичната рентгенова система може да се използва за автоматична рентгенова инспекция (AXI).

Рентгеновата инспекция е идеален избор за по-сложни печатни платки и има определени функции, които другите методи за инспекция нямат, като например способността да проникват в пакети на чипове. Може също така да се използва добре за проверка на плътно опаковани печатни платки и може да извършва по-подробни проверки на споени съединения. Технологията е малко по-нова, по-сложна и потенциално по-скъпа. Само когато имате голям брой плътни платки с BGA, CSP и други подобни пакети, трябва да инвестирате в оборудване за рентгенова проверка.