No importa quin tipus de placa de circuit imprès s'hagi de construir o quin tipus d'equip s'utilitzi, la PCB ha de funcionar correctament. És la clau per al rendiment de molts productes, i els errors poden causar greus conseqüències.

Comprovar el PCB durant el procés de disseny, fabricació i muntatge és essencial per assegurar-se que el producte compleix els estàndards de qualitat i funciona com s'espera. Avui dia, els PCB són molt complexos. Tot i que aquesta complexitat ofereix espai per a moltes funcions noves, també comporta un major risc de fallada. Amb el desenvolupament de PCB, la tecnologia d'inspecció i la tecnologia utilitzada per garantir la seva qualitat són cada cop més avançades.

Seleccioneu la tecnologia de detecció correcta mitjançant el tipus de PCB, els passos actuals del procés de producció i els errors a provar. Desenvolupar un pla d'inspecció i proves adequat és essencial per garantir productes d'alta qualitat.

1
●
Per què hem de comprovar el PCB?
La inspecció és un pas clau en tots els processos de producció de PCB. Pot detectar defectes de PCB per corregir-los i millorar el rendiment general.

La inspecció del PCB pot revelar qualsevol defecte que es pugui produir durant el procés de fabricació o muntatge. També pot ajudar a revelar qualsevol defecte de disseny que pugui existir. Comprovar el PCB després de cada etapa del procés pot trobar defectes abans d'entrar a la següent etapa, evitant així perdre més temps i diners per comprar productes defectuosos. També pot ajudar a trobar defectes puntuals que afecten un o més PCB. Aquest procés ajuda a garantir la coherència de la qualitat entre la placa de circuit i el producte final.

Sense els procediments d'inspecció de PCB adequats, les plaques de circuits defectuoses es poden lliurar als clients. Si el client rep un producte defectuós, el fabricant pot patir pèrdues per pagaments de garantia o devolucions. Els clients també perdran la confiança en l'empresa, perjudicant així la reputació corporativa. Si els clients traslladen el seu negoci a altres ubicacions, aquesta situació pot provocar que es perdin oportunitats.

En el pitjor dels casos, si s'utilitza un PCB defectuós en productes com ara equips mèdics o peces d'automòbil, pot causar lesions o la mort. Aquests problemes poden provocar una pèrdua greu de reputació i costosos litigis.

La inspecció de PCB també pot ajudar a millorar tot el procés de producció de PCB. Si es troba un defecte amb freqüència, es poden prendre mesures en el procés per corregir-lo.

Mètode d'inspecció del conjunt de plaques de circuit imprès
Què és la inspecció de PCB? Per garantir que el PCB pot funcionar com s'espera, el fabricant ha de verificar que tots els components estiguin muntats correctament. Això s'aconsegueix mitjançant una sèrie de tècniques, des d'una simple inspecció manual fins a proves automatitzades mitjançant equips avançats d'inspecció de PCB.

La inspecció visual manual és un bon punt de partida. Per a PCB relativament senzills, és possible que només els necessiteu.
Inspecció visual manual:
La forma més senzilla d'inspecció de PCB és la inspecció visual manual (MVI). Per realitzar aquestes proves, els treballadors poden veure el tauler a ull nu o ampliar. Compararan el tauler amb el document de disseny per assegurar-se que es compleixen totes les especificacions. També buscaran valors predeterminats comuns. El tipus de defecte que busquen depèn del tipus de placa de circuit i dels components que hi ha.

És útil realitzar MVI després de gairebé tots els passos del procés de producció de PCB (inclòs el muntatge).

L'inspector inspecciona gairebé tots els aspectes de la placa de circuit i busca diversos defectes comuns en tots els aspectes. Una llista de verificació d'inspecció visual de PCB típica pot incloure el següent:
Assegureu-vos que el gruix de la placa de circuit sigui correcte i comproveu la rugositat i la deformació de la superfície.
Comproveu si la mida del component compleix les especificacions i presteu especial atenció a la mida relacionada amb el connector elèctric.
Comproveu la integritat i la claredat del patró conductor i comproveu si hi ha ponts de soldadura, circuits oberts, rebaves i buits.
Comproveu la qualitat de la superfície i, a continuació, comproveu si hi ha abolladures, abollaments, rascades, forats i altres defectes a les traces i coixinets impresos.
Confirmeu que tots els forats de pas estan en la posició correcta. Assegureu-vos que no hi hagi omissions o forats inadequats, que el diàmetre coincideixi amb les especificacions de disseny i que no hi hagi buits ni nusos.
Comproveu la fermesa, la rugositat i la brillantor de la placa de suport i comproveu si hi ha defectes aixecats.
Avaluar la qualitat del recobriment. Comproveu el color del flux de revestiment i si és uniforme, ferm i en la posició correcta.

En comparació amb altres tipus d'inspeccions, MVI té diversos avantatges. Per la seva senzillesa, és de baix cost. Llevat d'una possible amplificació, no es requereix cap equip especial. Aquestes comprovacions també es poden realitzar molt ràpidament i es poden afegir fàcilment al final de qualsevol procés.

Per realitzar aquestes inspeccions, l'únic que cal és trobar personal professional. Si teniu l'experiència necessària, aquesta tècnica pot ser útil. Tanmateix, és essencial que els empleats puguin utilitzar les especificacions de disseny i saber quins defectes s'han de tenir en compte.

La funcionalitat d'aquest mètode de verificació és limitada. No pot inspeccionar components que no es troben a la línia de visió del treballador. Per exemple, les juntes de soldadura amagades no es poden comprovar d'aquesta manera. Els empleats també poden perdre alguns defectes, especialment petits defectes. Utilitzar aquest mètode per inspeccionar plaques de circuit complexes amb molts components petits és especialment difícil.

Inspecció òptica automatitzada:
També podeu utilitzar una màquina d'inspecció de PCB per a la inspecció visual. Aquest mètode s'anomena inspecció òptica automatitzada (AOI).

Els sistemes AOI utilitzen múltiples fonts de llum i una o més càmeres estacionàries o càmeres per a la inspecció. La font de llum il·lumina la placa PCB des de tots els angles. A continuació, la càmera pren una imatge fixa o un vídeo de la placa de circuits i la compila per crear una imatge completa del dispositiu. A continuació, el sistema compara les imatges capturades amb la informació sobre l'aspecte del tauler de les especificacions de disseny o unitats completes aprovades.

Hi ha disponibles equips AOI 2D i 3D. La màquina 2D AOI utilitza llums de colors i càmeres laterals des de múltiples angles per inspeccionar components l'alçada dels quals es veu afectada. L'equip 3D AOI és relativament nou i pot mesurar l'alçada dels components de manera ràpida i precisa.

AOI pot trobar molts dels mateixos defectes que MVI, inclosos nòduls, rascades, circuits oberts, aprimament de soldadura, components que falten, etc.

AOI és una tecnologia madura i precisa que pot detectar molts errors en PCB. És molt útil en moltes etapes del procés de producció de PCB. També és més ràpid que MVI i elimina la possibilitat d'error humà. Igual que MVI, no es pot utilitzar per inspeccionar components fora de la vista, com ara connexions amagades sota matrius de graella de boles (BGA) i altres tipus d'embalatge. Això pot no ser efectiu per als PCB amb concentracions elevades de components, perquè alguns dels components poden estar amagats o enfosquits.
Mesura automàtica de prova làser:
Un altre mètode d'inspecció de PCB és la mesura automàtica de la prova làser (ALT). Podeu utilitzar ALT per mesurar la mida de les juntes de soldadura i els dipòsits de les juntes de soldadura i la reflectivitat de diversos components.

El sistema ALT utilitza un làser per escanejar i mesurar components de PCB. Quan la llum es reflecteix dels components del tauler, el sistema utilitza la posició de la llum per determinar la seva alçada. També mesura la intensitat del feix reflectit per determinar la reflectivitat del component. Aleshores, el sistema pot comparar aquestes mesures amb les especificacions de disseny o amb plaques de circuit aprovades per identificar amb precisió qualsevol defecte.

L'ús del sistema ALT és ideal per determinar la quantitat i la ubicació dels dipòsits de pasta de soldadura. Proporciona informació sobre l'alineació, la viscositat, la neteja i altres propietats de la impressió de pasta de soldadura. El mètode ALT proporciona informació detallada i es pot mesurar molt ràpidament. Aquest tipus de mesures solen ser precises però subjectes a interferències o blindatges.

Inspecció de raigs X:
Amb l'augment de la tecnologia de muntatge en superfície, els PCB s'han tornat cada cop més complexos. Ara, les plaques de circuit tenen components de major densitat, més petits i inclouen paquets de xips com ara BGA i embalatge a escala de xips (CSP), a través dels quals no es poden veure les connexions de soldadura amagades. Aquestes funcions comporten reptes a les inspeccions visuals com ara MVI i AOI.

Per superar aquests reptes, es poden utilitzar equips d'inspecció de raigs X. El material absorbeix els raigs X segons el seu pes atòmic. Els elements més pesats absorbeixen més i els elements més lleugers absorbeixen menys, cosa que permet distingir els materials. La soldadura està feta d'elements pesants com ara estany, plata i plom, mentre que la majoria dels altres components del PCB estan fets d'elements més lleugers com ara alumini, coure, carboni i silici. Com a resultat, la soldadura és fàcil de veure durant la inspecció de raigs X, mentre que gairebé tots els altres components (inclosos substrats, cables i circuits integrats de silici) són invisibles.

Els raigs X no es reflecteixen com la llum, sinó que travessen un objecte per formar una imatge de l'objecte. Aquest procés permet veure a través del paquet de xips i altres components per comprovar les connexions de soldadura que hi ha sota. La inspecció de raigs X també pot veure l'interior de les juntes de soldadura per trobar bombolles que no es poden veure amb AOI.

El sistema de raigs X també pot veure el taló de la junta de soldadura. Durant l'AOI, la junta de soldadura estarà coberta pel plom. A més, quan s'utilitza la inspecció de raigs X, no hi entren ombres. Per tant, la inspecció de raigs X funciona bé per a plaques de circuit amb components densos. L'equip d'inspecció de raigs X es pot utilitzar per a la inspecció manual de raigs X, o el sistema automàtic de raigs X es pot utilitzar per a la inspecció automàtica de raigs X (AXI).

La inspecció de raigs X és una opció ideal per a plaques de circuits més complexes i té certes funcions que altres mètodes d'inspecció no tenen, com ara la capacitat de penetrar en paquets de xips. També es pot utilitzar bé per inspeccionar PCB densament empaquetats i pot realitzar inspeccions més detallades a les juntes de soldadura. La tecnologia és una mica més nova, més complexa i potencialment més cara. Només quan teniu un gran nombre de plaques de circuits denses amb BGA, CSP i altres paquets d'aquest tipus, heu d'invertir en equips d'inspecció de raigs X.