Riippumatta siitä, minkä tyyppinen piirilevy on rakennettava tai minkä tyyppisiä laitteita käytetään, piirilevyn on toimittava oikein. Se on avain monien tuotteiden suorituskykyyn, ja viat voivat aiheuttaa vakavia seurauksia.

Piirilevyn tarkistaminen suunnittelu-, valmistus- ja kokoonpanoprosessin aikana on välttämätöntä sen varmistamiseksi, että tuote täyttää laatustandardit ja toimii odotetulla tavalla. Nykyään PCB:t ovat hyvin monimutkaisia. Vaikka tämä monimutkaisuus tarjoaa tilaa monille uusille ominaisuuksille, se tuo myös suuremman epäonnistumisriskin. PCB:n kehityksen myötä tarkastustekniikka ja sen laadun varmistamiseen käytetty tekniikka kehittyvät jatkuvasti.

Valitse oikea tunnistustekniikka piirilevytyypin, tuotantoprosessin nykyisten vaiheiden ja testattavien vikojen kautta. Asianmukaisen tarkastus- ja testaussuunnitelman laatiminen on välttämätöntä korkealaatuisten tuotteiden varmistamiseksi.

1
●
Miksi meidän on tarkistettava piirilevy?
Tarkastus on keskeinen vaihe kaikissa piirilevyjen tuotantoprosesseissa. Se voi havaita piirilevyn viat korjatakseen ne ja parantaakseen yleistä suorituskykyä.

Piirilevyn tarkastus voi paljastaa kaikki valmistus- tai kokoonpanoprosessin aikana mahdollisesti ilmenevät viat. Se voi myös auttaa paljastamaan mahdolliset suunnitteluvirheet. Piirilevyn tarkistaminen prosessin jokaisen vaiheen jälkeen voi löytää vikoja ennen seuraavaan vaiheeseen siirtymistä, jolloin vältytään tuhlaamasta enemmän aikaa ja rahaa viallisten tuotteiden ostamiseen. Se voi myös auttaa löytämään kertaluonteisia vikoja, jotka vaikuttavat yhteen tai useampaan piirilevyyn. Tämä prosessi auttaa varmistamaan laadun yhdenmukaisuuden piirilevyn ja lopputuotteen välillä.

Ilman asianmukaisia ​​piirilevyjen tarkastusmenettelyjä viallisia piirilevyjä voidaan luovuttaa asiakkaille. Mikäli asiakas saa viallisen tuotteen, valmistaja voi kärsiä tappioita takuumaksuista tai palautuksista. Myös asiakkaat menettävät luottamuksensa yhtiöön, mikä vahingoittaa yrityksen mainetta. Jos asiakkaat siirtävät liiketoimintansa muihin paikkoihin, tämä tilanne voi johtaa tilaisuuksien menettämiseen.

Pahimmassa tapauksessa, jos viallista piirilevyä käytetään tuotteissa, kuten lääketieteellisissä laitteissa tai autonosissa, se voi aiheuttaa loukkaantumisen tai kuoleman. Tällaiset ongelmat voivat johtaa vakavaan maineen menettämiseen ja kalliisiin oikeudenkäynteihin.

PCB-tarkastus voi myös auttaa parantamaan koko piirilevyjen tuotantoprosessia. Jos vika havaitaan usein, voidaan prosessin aikana ryhtyä toimenpiteisiin vian korjaamiseksi.

Painetun piirilevyn kokoonpanon tarkastusmenetelmä
Mikä on PCB-tarkastus? Varmistaakseen, että piirilevy voi toimia odotetulla tavalla, valmistajan on varmistettava, että kaikki komponentit on koottu oikein. Tämä saavutetaan useiden tekniikoiden avulla yksinkertaisesta manuaalisesta tarkastuksesta automatisoituun testaukseen kehittyneitä PCB-tarkastuslaitteita käyttäen.

Manuaalinen silmämääräinen tarkastus on hyvä lähtökohta. Suhteellisen yksinkertaisia ​​piirilevyjä varten saatat tarvita vain niitä.
Manuaalinen silmämääräinen tarkastus:
Yksinkertaisin piirilevytarkastuksen muoto on manuaalinen visuaalinen tarkastus (MVI). Tällaisten testien suorittamiseksi työntekijät voivat tarkastella taulua paljaalla silmällä tai suurentaa sitä. He vertaavat levyä suunnitteluasiakirjaan varmistaakseen, että kaikki vaatimukset täyttyvät. He etsivät myös yleisiä oletusarvoja. Vian tyyppi, jota he etsivät, riippuu piirilevyn tyypistä ja siinä olevista komponenteista.

On hyödyllistä suorittaa MVI lähes jokaisen piirilevyn tuotantoprosessin vaiheen jälkeen (mukaan lukien kokoonpano).

Tarkastaja tarkastaa lähes kaikki piirilevyn osat ja etsii erilaisia ​​yleisiä vikoja kaikilta osin. Tyypillinen visuaalinen PCB-tarkastuksen tarkistuslista voi sisältää seuraavat:
Varmista, että piirilevyn paksuus on oikea ja tarkista pinnan karheus ja vääntyminen.
Tarkista, että komponentin koko vastaa vaatimuksia, ja kiinnitä erityistä huomiota sähköliittimen kokoon.
Tarkista johtavan kuvion eheys ja selkeys sekä juotossiltojen, avoimien piirien, purseiden ja aukkojen varalta.
Tarkista pinnan laatu ja tarkista sitten, onko painetuissa jälkissä ja tyynyissä kolhuja, kolhuja, naarmuja, reikiä ja muita vikoja.
Varmista, että kaikki läpimenevät reiät ovat oikeassa asennossa. Varmista, että siinä ei ole puutteita tai vääriä reikiä, halkaisija vastaa suunnittelutietoja ja ettei siinä ole rakoja tai solmuja.
Tarkista taustalevyn kiinteys, karheus ja vaaleus ja tarkasta kohoavien vikojen varalta.
Arvioi pinnoitteen laatu. Tarkista pinnoitusvirtauksen väri ja onko se tasainen, kiinteä ja oikeassa asennossa.

Verrattuna muihin tarkastuksiin MVI:llä on useita etuja. Yksinkertaisuuden vuoksi se on edullinen. Mahdollista vahvistusta lukuun ottamatta ei tarvita erikoislaitteita. Nämä tarkistukset voidaan myös suorittaa erittäin nopeasti, ja ne voidaan helposti lisätä minkä tahansa prosessin loppuun.

Tällaisten tarkastusten suorittamiseen tarvitaan vain ammattitaitoisen henkilöstön löytäminen. Jos sinulla on tarvittava asiantuntemus, tämä tekniikka voi olla hyödyllinen. Olennaista on kuitenkin, että työntekijät osaavat käyttää suunnitteluspesifikaatioita ja tietävät, mitkä viat on huomioitava.

Tämän tarkistusmenetelmän toiminnallisuus on rajoitettu. Se ei voi tarkastaa osia, jotka eivät ole työntekijän näköetäisyydellä. Esimerkiksi piilotettuja juotosliitoksia ei voi tarkistaa tällä tavalla. Työntekijät saattavat myös jäädä huomaamatta joitain vikoja, erityisesti pieniä vikoja. Tämän menetelmän käyttäminen monimutkaisten, monia pieniä komponentteja sisältävien piirilevyjen tarkastamiseen on erityisen haastavaa.

Automaattinen optinen tarkastus:
Voit myös käyttää PCB-tarkastuskonetta visuaaliseen tarkastukseen. Tätä menetelmää kutsutaan automaattiseksi optiseksi tarkastukseksi (AOI).

AOI-järjestelmät käyttävät useita valonlähteitä ja yhtä tai useampaa kiinteää kameraa tai kameraa tarkastukseen. Valonlähde valaisee piirilevyn kaikista kulmista. Kamera ottaa sitten still-kuvan tai videon piirilevystä ja kokoaa sen kokonaiskuvan luomiseksi laitteesta. Järjestelmä vertaa sitten otettuja kuviaan suunnitteluspesifikaatioista tai hyväksytyistä kokonaisista yksiköistä saatuihin tietoihin levyn ulkonäöstä.

Saatavilla on sekä 2D- että 3D AOI -laitteita. 2D AOI -kone käyttää värillisiä valoja ja sivukameroita useista eri kulmista tarkastaakseen komponentteja, joiden korkeus vaikuttaa. 3D AOI -laitteet ovat suhteellisen uusia ja voivat mitata komponenttien korkeuden nopeasti ja tarkasti.

AOI voi löytää monia samoja vikoja kuin MVI, mukaan lukien kyhmyt, naarmut, avoimet piirit, juotteen oheneminen, puuttuvat komponentit jne.

AOI on kypsä ja tarkka tekniikka, joka voi havaita monia vikoja piirilevyissä. Se on erittäin hyödyllinen monissa PCB-tuotantoprosessin vaiheissa. Se on myös nopeampi kuin MVI ja eliminoi inhimillisen virheen mahdollisuuden. MVI:n tavoin sitä ei voida käyttää osien tarkastamiseen poissa näkyvistä, kuten pallogrid arrays (BGA) ja muun tyyppisten pakkausten alle piilotetuista liitännöistä. Tämä ei ehkä ole tehokasta PCB-levyille, joiden komponenttipitoisuudet ovat korkeat, koska jotkut komponenteista voivat olla piilossa tai peitossa.
Automaattinen lasertestimittaus:
Toinen PCB-tarkastusmenetelmä on automaattinen lasertestin (ALT) mittaus. ALT:lla voit mitata juotosliitosten ja juotosliitoskerrostumien kokoa sekä eri komponenttien heijastavuutta.

ALT-järjestelmä skannaa ja mittaa PCB-komponentteja laserilla. Kun valo heijastuu levyn osista, järjestelmä käyttää valon sijaintia sen korkeuden määrittämiseen. Se mittaa myös heijastuneen säteen intensiteetin määrittääkseen komponentin heijastavuuden. Järjestelmä voi sitten verrata näitä mittauksia suunnitteluspesifikaatioihin tai piirilevyihin, jotka on hyväksytty tunnistamaan tarkasti mahdolliset viat.

ALT-järjestelmän käyttö on ihanteellinen juotospastakerrostumien määrän ja sijainnin määrittämiseen. Se tarjoaa tietoa juotospastatulostuksen kohdistuksesta, viskositeetista, puhtaudesta ja muista ominaisuuksista. ALT-menetelmä antaa yksityiskohtaista tietoa ja se voidaan mitata erittäin nopeasti. Tämäntyyppiset mittaukset ovat yleensä tarkkoja, mutta alttiita häiriöille tai suojaukselle.

Röntgentarkastus:
Pinta-asennustekniikan nousun myötä piirilevyistä on tullut yhä monimutkaisempia. Nyt piirilevyt ovat tiheämpiä, pienempiä komponentteja ja sisältävät sirupaketteja, kuten BGA ja chip scale pakkaus (CSP), joiden läpi piilotetut juotosliitokset eivät näy. Nämä toiminnot tuovat haasteita silmämääräisille tarkastuksille, kuten MVI ja AOI.

Näiden haasteiden voittamiseksi voidaan käyttää röntgentarkastuslaitteita. Materiaali imee röntgensäteitä atomipainonsa mukaan. Raskaammat elementit imevät enemmän ja kevyemmät vähemmän, mikä erottaa materiaalit toisistaan. Juotos on valmistettu raskaista elementeistä, kuten tinasta, hopeasta ja lyijystä, kun taas useimmat muut piirilevyn komponentit on valmistettu kevyemmistä elementeistä, kuten alumiinista, kuparista, hiilestä ja piistä. Tämän seurauksena juotos on helppo nähdä röntgentarkastuksen aikana, kun taas lähes kaikki muut komponentit (mukaan lukien substraatit, johdot ja piiintegroidut piirit) ovat näkymättömiä.

Röntgensäteet eivät heijastu valon tavoin, vaan ne kulkevat kohteen läpi muodostaen siitä kuvan. Tämä prosessi mahdollistaa sirupaketin ja muiden komponenttien läpinäkymisen niiden alla olevien juotosliitäntöjen tarkistamiseksi. Röntgentarkastuksessa voidaan nähdä myös juotosliitosten sisäpuoli ja löytää kuplia, joita AOI ei näe.

Röntgenjärjestelmä voi nähdä myös juotosliitoksen kantapään. AOI:n aikana juotosliitos peitetään johdolla. Lisäksi röntgentutkimusta käytettäessä varjoja ei pääse sisään. Siksi röntgentarkastus toimii hyvin piirilevyille, joissa on tiheitä komponentteja. Röntgentarkastuslaitteita voidaan käyttää manuaaliseen röntgentarkastukseen tai automaattista röntgenjärjestelmää voidaan käyttää automaattiseen röntgentarkastukseen (AXI).

Röntgentarkastus on ihanteellinen valinta monimutkaisemmille piirilevyille, ja sillä on tiettyjä toimintoja, joita muilla tarkastusmenetelmillä ei ole, kuten kyky tunkeutua sirupakkauksiin. Sitä voidaan käyttää myös hyvin tiiviisti pakattujen piirilevyjen tarkastamiseen ja se voi suorittaa tarkempia tarkastuksia juotosliitoksille. Tekniikka on hieman uudempaa, monimutkaisempaa ja mahdollisesti kalliimpaa. Vain silloin, kun sinulla on suuri määrä tiheitä piirilevyjä, joissa on BGA, CSP ja muut vastaavat paketit, sinun on investoitava röntgentarkastuslaitteisiin.