Bez obzira koji tip štampane ploče treba da se napravi ili koja vrsta opreme se koristi, PCB mora ispravno raditi. To je ključ za performanse mnogih proizvoda, a kvarovi mogu uzrokovati ozbiljne posljedice.

Provjera PCB-a tokom procesa dizajna, proizvodnje i montaže je neophodna kako bi se osiguralo da proizvod ispunjava standarde kvaliteta i da radi kako se očekuje. Danas su PCB-i veoma složeni. Iako ova složenost pruža prostor za mnoge nove funkcije, ona također donosi veći rizik od neuspjeha. Sa razvojem PCB-a, inspekcijska tehnologija i tehnologija koja se koristi za osiguranje njenog kvaliteta postaju sve naprednija.

Odaberite ispravnu tehnologiju detekcije kroz tip PCB-a, trenutne korake u proizvodnom procesu i greške koje treba testirati. Razvijanje odgovarajućeg plana inspekcije i testiranja je od suštinskog značaja za osiguranje proizvoda visokog kvaliteta.

1
●
Zašto trebamo provjeriti PCB?
Inspekcija je ključni korak u svim procesima proizvodnje PCB-a. Može otkriti defekte PCB-a kako bi ih ispravio i poboljšao ukupne performanse.

Inspekcija PCB-a može otkriti sve nedostatke koji se mogu pojaviti tokom procesa proizvodnje ili montaže. Također može pomoći u otkrivanju svih nedostataka u dizajnu koji mogu postojati. Provjera PCB-a nakon svake faze procesa može pronaći nedostatke prije ulaska u sljedeću fazu, čime se izbjegava gubljenje više vremena i novca za kupovinu neispravnih proizvoda. Takođe može pomoći u pronalaženju jednokratnih kvarova koji utiču na jedan ili više PCB-a. Ovaj proces pomaže da se osigura konzistentnost kvaliteta između ploče i konačnog proizvoda.

Bez odgovarajućih procedura inspekcije PCB-a, neispravne ploče mogu se predati kupcima. Ako kupac primi neispravan proizvod, proizvođač može pretrpjeti gubitke zbog plaćanja garancije ili povrata. Kupci će također izgubiti povjerenje u kompaniju, čime će naštetiti korporativnoj reputaciji. Ako klijenti presele svoje poslovanje na druge lokacije, ova situacija može dovesti do propuštenih prilika.

U najgorem slučaju, ako se neispravan PCB koristi u proizvodima kao što su medicinska oprema ili auto dijelovi, to može uzrokovati ozljede ili smrt. Takvi problemi mogu dovesti do ozbiljnog gubitka reputacije i skupih sudskih sporova.

PCB inspekcija također može pomoći u poboljšanju cjelokupnog procesa proizvodnje PCB-a. Ako se kvar često pronađe, u procesu se mogu poduzeti mjere za ispravljanje kvara.

Metoda kontrole sklopa štampanih ploča
Šta je PCB inspekcija? Kako bi osigurao da PCB može raditi kako se očekuje, proizvođač mora provjeriti da li su sve komponente ispravno sastavljene. Ovo se postiže kroz niz tehnika, od jednostavne ručne inspekcije do automatizovanog testiranja pomoću napredne opreme za inspekciju PCB-a.

Ručni vizuelni pregled je dobra polazna tačka. Za relativno jednostavne PCB-e, možda će vam trebati samo oni.
Ručni vizuelni pregled:
Najjednostavniji oblik kontrole PCB-a je ručna vizualna inspekcija (MVI). Da bi izvršili takve testove, radnici mogu vidjeti ploču golim okom ili povećati. Oni će uporediti ploču sa projektnim dokumentom kako bi osigurali da su ispunjene sve specifikacije. Oni će također tražiti uobičajene zadane vrijednosti. Vrsta kvara koju traže ovisi o vrsti ploče i komponentama na njoj.

Korisno je izvesti MVI nakon gotovo svakog koraka procesa proizvodnje PCB-a (uključujući montažu).

Inspektor pregleda gotovo svaki aspekt ploče i traži različite uobičajene nedostatke u svakom aspektu. Tipična kontrolna lista za vizualnu inspekciju PCB-a može uključivati ​​sljedeće:
Provjerite je li debljina ploče ispravna i provjerite hrapavost površine i iskrivljenost.
Provjerite da li veličina komponente odgovara specifikacijama, a posebnu pažnju obratite na veličinu koja se odnosi na električni konektor.
Provjerite integritet i jasnoću provodljivog uzorka i provjerite ima li mostova za lemljenje, otvorenih strujnih krugova, izbočina i šupljina.
Provjerite kvalitet površine, a zatim provjerite ima li udubljenja, udubljenja, ogrebotina, rupica i drugih nedostataka na otisnutim tragovima i jastučićima.
Potvrdite da su sve prolazne rupe u ispravnom položaju. Uvjerite se da nema propusta ili nepravilnih rupa, da promjer odgovara specifikacijama dizajna i da nema praznina ili čvorova.
Provjerite čvrstoću, hrapavost i svjetlinu podložne ploče i provjerite ima li podignutih nedostataka.
Procijenite kvalitet premaza. Provjerite boju fluksa za oblaganje i da li je ujednačen, čvrst i u ispravnom položaju.

U poređenju sa drugim vrstama inspekcija, MVI ima nekoliko prednosti. Zbog svoje jednostavnosti, jeftin je. Osim mogućeg pojačanja, nije potrebna posebna oprema. Ove provjere se također mogu izvršiti vrlo brzo i lako se mogu dodati na kraj bilo kojeg procesa.

Za obavljanje ovakvih inspekcija jedino je potrebno pronaći stručno osoblje. Ako imate potrebnu stručnost, ova tehnika može biti od pomoći. Međutim, bitno je da zaposleni mogu koristiti specifikacije dizajna i znati koje nedostatke treba uočiti.

Funkcionalnost ove metode provjere je ograničena. Ne može pregledati komponente koje nisu u vidokrugu radnika. Na primjer, skriveni lemni spojevi se ne mogu provjeriti na ovaj način. Zaposlenicima također mogu nedostajati neki nedostaci, posebno mali nedostaci. Upotreba ove metode za inspekciju složenih ploča s mnogo malih komponenti je posebno izazovna.

Automatski optički pregled:
Za vizuelnu inspekciju možete koristiti i mašinu za inspekciju PCB-a. Ova metoda se naziva automatizirana optička inspekcija (AOI).

AOI sistemi koriste više izvora svjetlosti i jednu ili više stacionarnih ili kamera za inspekciju. Izvor svjetlosti osvjetljava PCB ploču iz svih uglova. Kamera zatim snima fotografiju ili video zapis ploče i kompajlira je kako bi stvorila potpunu sliku uređaja. Sistem zatim upoređuje svoje snimljene slike sa informacijama o izgledu ploče iz specifikacija dizajna ili odobrenih kompletnih jedinica.

Dostupne su i 2D i 3D AOI oprema. 2D AOI mašina koristi svjetla u boji i bočne kamere iz više uglova kako bi pregledala komponente čija je visina pogođena. 3D AOI oprema je relativno nova i može brzo i precizno izmjeriti visinu komponenti.

AOI može pronaći mnoge iste defekte kao i MVI, uključujući nodule, ogrebotine, otvorene krugove, stanjivanje lema, nedostajuće komponente itd.

AOI je zrela i precizna tehnologija koja može otkriti mnoge greške u PCB-ima. Veoma je koristan u mnogim fazama procesa proizvodnje PCB-a. Takođe je brži od MVI i eliminiše mogućnost ljudske greške. Kao i MVI, ne može se koristiti za inspekciju komponenti izvan vidokruga, kao što su veze skrivene ispod kugličnih mrežastih nizova (BGA) i drugih vrsta ambalaže. Ovo možda neće biti efikasno za PCB sa visokim koncentracijama komponenti, jer neke od komponenti mogu biti skrivene ili prikrivene.
Automatsko mjerenje laserskog testa:
Druga metoda inspekcije PCB-a je automatsko mjerenje laserskog testa (ALT). Možete koristiti ALT za mjerenje veličine lemnih spojeva i naslaga lemnih spojeva i refleksivnosti različitih komponenti.

ALT sistem koristi laser za skeniranje i mjerenje PCB komponenti. Kada se svjetlost reflektira od komponenti ploče, sistem koristi poziciju svjetla da odredi njegovu visinu. Takođe meri intenzitet reflektovanog snopa da bi se odredila reflektivnost komponente. Sistem zatim može uporediti ova mjerenja sa specifikacijama dizajna ili sa pločama koje su odobrene da precizno identifikuju bilo kakve nedostatke.

Upotreba ALT sistema je idealna za određivanje količine i lokacije naslaga paste za lemljenje. Pruža informacije o poravnanju, viskoznosti, čistoći i drugim svojstvima štampe paste za lemljenje. ALT metoda daje detaljne informacije i može se vrlo brzo izmjeriti. Ove vrste mjerenja su obično tačne, ali podložne smetnjama ili zaštiti.

rendgenski pregled:
Sa porastom tehnologije površinske montaže, PCB-ovi su postali sve složeniji. Sada, ploče imaju veću gustinu, manje komponente i uključuju pakete čipova kao što su BGA i čip skale (CSP), kroz koje se ne mogu vidjeti skrivene veze za lemljenje. Ove funkcije predstavljaju izazove vizuelnim pregledima kao što su MVI i AOI.

Za prevazilaženje ovih izazova može se koristiti oprema za rendgensku inspekciju. Materijal apsorbira X-zrake u skladu sa svojom atomskom težinom. Teži elementi upijaju više, a lakši manje, što može razlikovati materijale. Lem je napravljen od teških elemenata kao što su kalaj, srebro i olovo, dok je većina drugih komponenti na PCB-u napravljena od lakših elemenata kao što su aluminijum, bakar, ugljenik i silicijum. Kao rezultat toga, lem se lako vidi tokom rendgenskog pregleda, dok su gotovo sve ostale komponente (uključujući podloge, vodove i silikonska integrirana kola) nevidljive.

X-zrake se ne reflektiraju poput svjetlosti, već prolaze kroz objekt i formiraju sliku objekta. Ovaj proces omogućava da se vidi kroz paket čipa i druge komponente kako bi se provjerile veze za lemljenje ispod njih. Rendgenskim pregledom se može vidjeti i unutrašnjost lemnih spojeva kako bi se pronašli mjehurići koji se ne mogu vidjeti sa AOI.

Rendgen sistem takođe može videti petu lemnog spoja. Tokom AOI, spoj za lemljenje će biti pokriven olovom. Osim toga, kada se koristi rendgenski pregled, ne ulaze sjene. Stoga, rendgenski pregled dobro funkcionira za ploče s gustim komponentama. Oprema za rendgensku inspekciju se može koristiti za ručnu rendgensku inspekciju, ili automatski rendgenski sistem može se koristiti za automatsku rendgensku inspekciju (AXI).

Rentgenska inspekcija je idealan izbor za složenije ploče i ima određene funkcije koje druge metode inspekcije nemaju, kao što je mogućnost prodiranja u pakete čipova. Takođe se može dobro koristiti za inspekciju gusto upakovanih PCB-a i može izvršiti detaljnije inspekcije na lemnim spojevima. Tehnologija je malo novija, složenija i potencijalno skuplja. Samo kada imate veliki broj gustih ploča sa BGA, CSP i drugim sličnim paketima, morate investirati u opremu za rendgensku kontrolu.