Ընդհանուր փորձարկման տեխնոլոգիա և փորձարկման սարքավորումներ PCB արդյունաբերության մեջ

Անկախ նրանից, թե ինչ տեսակի տպագիր տպատախտակ պետք է կառուցվի կամ ինչ տեսակի սարքավորում է օգտագործվում, PCB-ն պետք է ճիշտ աշխատի: Դա շատ ապրանքների կատարման բանալին է, և ձախողումները կարող են լուրջ հետևանքներ առաջացնել:

Նախագծման, արտադրության և հավաքման գործընթացում PCB-ի ստուգումը կարևոր է, որպեսզի համոզվեք, որ արտադրանքը համապատասխանում է որակի չափանիշներին և կատարում է սպասվածը: Այսօր PCB-ները շատ բարդ են: Չնայած այս բարդությունը շատ նոր հնարավորությունների համար տեղ է տալիս, այն նաև ձախողման ավելի մեծ ռիսկ է բերում: PCB-ի զարգացման հետ մեկտեղ, ստուգման տեխնոլոգիան և դրա որակն ապահովելու համար օգտագործվող տեխնոլոգիան ավելի ու ավելի առաջադեմ են դառնում:

Ընտրեք ճիշտ հայտնաբերման տեխնոլոգիան PCB տեսակի, արտադրության գործընթացի ընթացիկ քայլերի և փորձարկվող անսարքությունների միջոցով: Ստուգման և փորձարկման պատշաճ պլանի մշակումը կարևոր է բարձրորակ արտադրանք ապահովելու համար:

 

1

Ինչու՞ պետք է ստուգենք PCB-ն:
Ստուգումը առանցքային քայլ է PCB արտադրության բոլոր գործընթացներում: Այն կարող է հայտնաբերել PCB-ի թերությունները՝ դրանք շտկելու և ընդհանուր կատարումը բարելավելու համար:

PCB-ի ստուգումը կարող է բացահայտել ցանկացած թերություն, որը կարող է առաջանալ արտադրության կամ հավաքման գործընթացում: Այն կարող է նաև օգնել բացահայտել դիզայնի ցանկացած թերություններ, որոնք կարող են գոյություն ունենալ: Գործընթացի յուրաքանչյուր փուլից հետո PCB-ի ստուգումը կարող է հայտնաբերել թերություններ՝ նախքան հաջորդ փուլ մտնելը, այդպիսով խուսափելով ավելի շատ ժամանակ և գումար վատնելուց՝ թերի արտադրանք գնելու համար: Այն կարող է նաև օգնել գտնել մեկանգամյա թերություններ, որոնք ազդում են մեկ կամ մի քանի PCB-ների վրա: Այս գործընթացը օգնում է ապահովել որակի հետևողականությունը տպատախտակի և վերջնական արտադրանքի միջև:

Առանց PCB-ի ստուգման պատշաճ ընթացակարգերի, թերի տպատախտակները կարող են հանձնվել հաճախորդներին: Եթե ​​հաճախորդը ստանում է թերի արտադրանք, արտադրողը կարող է վնասներ կրել երաշխիքային վճարումների կամ վերադարձի պատճառով: Հաճախորդները նույնպես կկորցնեն վստահությունը ընկերության նկատմամբ՝ դրանով իսկ վնասելով կորպորատիվ հեղինակությանը: Եթե ​​հաճախորդներն իրենց բիզնեսը տեղափոխեն այլ վայրեր, այս իրավիճակը կարող է հանգեցնել բաց թողնված հնարավորությունների:

Վատագույն դեպքում, եթե թերի PCB-ն օգտագործվում է այնպիսի ապրանքներում, ինչպիսիք են բժշկական սարքավորումները կամ ավտոպահեստամասերը, դա կարող է հանգեցնել վնասվածքի կամ մահվան: Նման խնդիրները կարող են հանգեցնել հեղինակության լուրջ կորստի և թանկ դատավարությունների:

PCB-ի ստուգումը կարող է նաև օգնել բարելավել PCB-ի արտադրության ողջ գործընթացը: Եթե ​​թերությունը հաճախ հայտնաբերվում է, գործընթացում կարող են միջոցներ ձեռնարկվել թերությունը շտկելու համար:

 

Տպագիր տպատախտակի հավաքման ստուգման մեթոդ
Ի՞նչ է PCB-ի ստուգումը: Ապահովելու համար, որ PCB-ն կարող է աշխատել այնպես, ինչպես սպասվում է, արտադրողը պետք է ստուգի, որ բոլոր բաղադրիչները ճիշտ են հավաքված: Սա իրականացվում է մի շարք տեխնիկայի միջոցով՝ պարզ ձեռքով ստուգումից մինչև ավտոմատացված թեստավորում՝ օգտագործելով առաջադեմ PCB տեսչական սարքավորումներ:

Ձեռքով տեսողական ստուգումը լավ մեկնարկային կետ է: Համեմատաբար պարզ PCB-ների համար ձեզ կարող է միայն անհրաժեշտ լինել:
Ձեռքով տեսողական ստուգում.
PCB-ի ստուգման ամենապարզ ձևը ձեռքով տեսողական ստուգումն է (MVI): Նման փորձարկումներ կատարելու համար աշխատողները կարող են անզեն աչքով դիտել տախտակը կամ խոշորացնել: Նրանք կհամեմատեն տախտակը նախագծային փաստաթղթի հետ՝ համոզվելու համար, որ բոլոր տեխնիկական պայմանները բավարարված են: Նրանք նաև կփնտրեն ընդհանուր լռելյայն արժեքներ: Թերի տեսակը, որը նրանք փնտրում են, կախված է տպատախտակի տեսակից և դրա վրա գտնվող բաղադրիչներից:

Օգտակար է իրականացնել MVI PCB-ի արտադրության գործընթացի գրեթե յուրաքանչյուր քայլից հետո (ներառյալ հավաքումը):

Տեսուչը ստուգում է տպատախտակի գրեթե բոլոր կողմերը և բոլոր առումներով փնտրում է տարբեր ընդհանուր թերություններ: Տիպիկ տեսողական PCB ստուգման ստուգաթերթը կարող է ներառել հետևյալը.
Համոզվեք, որ տպատախտակի հաստությունը ճիշտ է և ստուգեք մակերևույթի կոշտությունը և ծռվածությունը:
Ստուգեք՝ արդյոք բաղադրիչի չափը համապատասխանում է բնութագրերին, և հատուկ ուշադրություն դարձրեք էլեկտրական միակցիչի չափին:
Ստուգեք հաղորդիչ օրինաչափության ամբողջականությունն ու հստակությունը և ստուգեք զոդման կամուրջների, բաց շղթաների, փորվածքների և դատարկությունների առկայությունը:
Ստուգեք մակերեսի որակը և այնուհետև ստուգեք տպված հետքերի և բարձիկների վրա փորվածքներ, փորվածքներ, քերծվածքներ, քորոցներ և այլ թերություններ:
Հաստատեք, որ բոլոր անցքերը ճիշտ դիրքում են: Համոզվեք, որ բացթողումներ կամ ոչ պատշաճ անցքեր չկան, տրամագիծը համապատասխանում է նախագծման բնութագրերին, բացթողումներ կամ հանգույցներ չկան:
Ստուգեք հետևի ափսեի ամրությունը, կոշտությունը և պայծառությունը և ստուգեք բարձրացված թերությունները:
Գնահատեք ծածկույթի որակը: Ստուգեք ծածկույթի հոսքի գույնը և արդյոք այն միատեսակ է, ամուր և ճիշտ դիրքում:

Համեմատած այլ տեսակի ստուգումների, MVI-ն ունի մի քանի առավելություններ. Իր պարզության պատճառով այն էժան է: Բացի հնարավոր ուժեղացումից, հատուկ սարքավորում չի պահանջվում: Այս ստուգումները կարող են կատարվել նաև շատ արագ, և դրանք հեշտությամբ կարող են ավելացվել ցանկացած գործընթացի ավարտին:

Նման ստուգումներ իրականացնելու համար անհրաժեշտ է միայն պրոֆեսիոնալ կադրեր գտնելը։ Եթե ​​ունեք անհրաժեշտ փորձաքննություն, այս տեխնիկան կարող է օգտակար լինել: Այնուամենայնիվ, կարևոր է, որ աշխատակիցները կարողանան օգտագործել նախագծման առանձնահատկությունները և իմանալ, թե որ թերությունները պետք է նշվեն:

Ստուգման այս մեթոդի ֆունկցիոնալությունը սահմանափակ է: Այն չի կարող ստուգել բաղադրիչները, որոնք աշխատողի տեսադաշտում չեն: Օրինակ, թաքնված զոդման միացումները չեն կարող ստուգվել այս կերպ: Աշխատակիցները կարող են նաև բաց թողնել որոշ թերություններ, հատկապես փոքր թերություններ: Այս մեթոդի կիրառումը շատ փոքր բաղադրիչներով բարդ տպատախտակները ստուգելու համար հատկապես դժվար է:

 

 

Ավտոմատացված օպտիկական ստուգում.
Տեսողական ստուգման համար կարող եք նաև օգտագործել PCB տեսչական մեքենա: Այս մեթոդը կոչվում է ավտոմատացված օպտիկական ստուգում (AOI):

AOI համակարգերը ստուգման համար օգտագործում են բազմաթիվ լույսի աղբյուրներ և մեկ կամ մի քանի ստացիոնար կամ տեսախցիկներ: Լույսի աղբյուրը լուսավորում է PCB սալիկը բոլոր կողմերից: Այնուհետև տեսախցիկը նկարահանում է տպատախտակի անշարժ պատկերը կամ տեսանյութը և կազմում այն ​​սարքի ամբողջական պատկերը ստեղծելու համար: Համակարգն այնուհետև համեմատում է իր նկարահանած պատկերները նախագծային բնութագրերից կամ հաստատված ամբողջական միավորներից տախտակի արտաքին տեսքի մասին տեղեկատվության հետ:

Հասանելի են և՛ 2D, և՛ 3D AOI սարքավորումները: 2D AOI մեքենան օգտագործում է գունավոր լույսեր և կողային տեսախցիկներ մի քանի անկյուններից՝ ստուգելու բաղադրիչները, որոնց բարձրությունը տուժում է: 3D AOI սարքավորումը համեմատաբար նոր է և կարող է արագ և ճշգրիտ չափել բաղադրիչի բարձրությունը:

AOI-ն կարող է գտնել նույն թերություններից շատերը, ինչ MVI-ն, ներառյալ հանգույցները, քերծվածքները, բաց շղթաները, զոդման նոսրացումը, բացակայող բաղադրիչները և այլն:

AOI-ն հասուն և ճշգրիտ տեխնոլոգիա է, որը կարող է հայտնաբերել PCB-ների բազմաթիվ անսարքություններ: Այն շատ օգտակար է PCB-ի արտադրության գործընթացի շատ փուլերում: Այն նաև ավելի արագ է, քան MVI-ն և վերացնում է մարդկային սխալի հնարավորությունը։ Ինչպես MVI-ն, այն չի կարող օգտագործվել տեսադաշտից հեռու գտնվող բաղադրիչները ստուգելու համար, ինչպիսիք են գնդային ցանցերի զանգվածների (BGA) տակ թաքնված միացումները և փաթեթավորման այլ տեսակներ: Սա կարող է արդյունավետ չլինել բաղադրիչների բարձր կոնցենտրացիաներով PCB-ների համար, քանի որ որոշ բաղադրիչներ կարող են թաքնված կամ ծածկված լինել:
Լազերային փորձարկման ավտոմատ չափում.
PCB-ի ստուգման մեկ այլ մեթոդ է ավտոմատ լազերային թեստի (ALT) չափումը: Դուք կարող եք օգտագործել ALT-ը` չափելու զոդման միացությունների և զոդման միացությունների նստվածքների չափը և տարբեր բաղադրիչների անդրադարձելիությունը:

ALT համակարգը օգտագործում է լազեր՝ PCB բաղադրիչները սկանավորելու և չափելու համար: Երբ լույսը արտացոլվում է տախտակի բաղադրիչներից, համակարգը օգտագործում է լույսի դիրքը՝ դրա բարձրությունը որոշելու համար: Այն նաև չափում է արտացոլված ճառագայթի ինտենսիվությունը՝ բաղադրիչի անդրադարձելիությունը որոշելու համար: Այնուհետև համակարգը կարող է համեմատել այս չափումները նախագծային բնութագրերի կամ տպատախտակների հետ, որոնք հաստատված են ցանկացած թերությունը ճշգրիտ բացահայտելու համար:

ALT համակարգի օգտագործումը իդեալական է զոդման մածուկի կուտակումների քանակն ու գտնվելու վայրը որոշելու համար: Այն տեղեկատվություն է տրամադրում զոդման մածուկի տպագրության հավասարեցման, մածուցիկության, մաքրության և այլ հատկությունների մասին: ALT մեթոդը տալիս է մանրամասն տեղեկատվություն և կարող է շատ արագ չափվել: Այս տեսակի չափումները սովորաբար ճշգրիտ են, բայց ենթակա են միջամտության կամ պաշտպանվածության:

 

Ռենտգեն հետազոտություն.
Մակերեւութային տեղադրման տեխնոլոգիայի բարձրացման հետ մեկտեղ PCB-ները դառնում են ավելի ու ավելի բարդ: Այժմ տպատախտակները ունեն ավելի մեծ խտություն, ավելի փոքր բաղադրիչներ և ներառում են չիպային փաթեթներ, ինչպիսիք են BGA-ը և չիպերի մասշտաբի փաթեթավորումը (CSP), որոնց միջոցով հնարավոր չէ տեսնել թաքնված զոդման միացումները: Այս գործառույթները դժվարություններ են առաջացնում տեսողական ստուգումների համար, ինչպիսիք են MVI և AOI:

Այս մարտահրավերները հաղթահարելու համար կարող են օգտագործվել ռենտգենային տեսչական սարքավորումներ: Նյութը կլանում է ռենտգենյան ճառագայթները՝ ըստ իր ատոմային քաշի։ Ծանր տարրերը ավելի շատ են կլանում, իսկ թեթև տարրերը՝ ավելի քիչ, ինչը կարող է տարբերել նյութերը։ Զոդումը պատրաստված է ծանր տարրերից, ինչպիսիք են անագը, արծաթը և կապարը, մինչդեռ PCB-ի մյուս բաղադրիչները պատրաստված են ավելի թեթև տարրերից, ինչպիսիք են ալյումինը, պղինձը, ածխածինը և սիլիցիումը: Արդյունքում, զոդումը հեշտ է տեսնել ռենտգեն հետազոտության ժամանակ, մինչդեռ գրեթե բոլոր մյուս բաղադրիչները (ներառյալ ենթաշերտերը, կապարները և սիլիկոնային ինտեգրալ սխեմաները) անտեսանելի են:

Ռենտգենյան ճառագայթները լույսի պես չեն արտացոլվում, այլ անցնում են առարկայի միջով՝ օբյեկտի պատկերը կազմելու համար: Այս գործընթացը հնարավորություն է տալիս տեսնել չիպային փաթեթի և այլ բաղադրիչների միջոցով՝ ստուգելու դրանց տակ գտնվող զոդման միացումները: Ռենտգեն հետազոտությունը կարող է նաև տեսնել զոդման հոդերի ներսը՝ գտնելու պղպջակներ, որոնք հնարավոր չէ տեսնել AOI-ով:

Ռենտգեն համակարգը կարող է տեսնել նաև զոդման հանգույցի գարշապարը: AOI-ի ընթացքում զոդման հանգույցը ծածկվելու է կապարով: Բացի այդ, ռենտգեն հետազոտությունն օգտագործելիս ոչ մի ստվեր չի մտնում: Հետեւաբար, ռենտգենային ստուգումը լավ է աշխատում խիտ բաղադրիչներով տպատախտակների համար: Ռենտգենային ստուգման սարքավորումները կարող են օգտագործվել ձեռքով ռենտգեն հետազոտության համար, կամ ավտոմատ ռենտգեն համակարգը կարող է օգտագործվել ավտոմատ ռենտգեն հետազոտության համար (AXI):

Ռենտգենային ստուգումը իդեալական ընտրություն է ավելի բարդ տպատախտակների համար և ունի որոշակի գործառույթներ, որոնք չունեն ստուգման այլ մեթոդներ, օրինակ՝ չիպերի փաթեթներ ներթափանցելու հնարավորությունը: Այն կարող է նաև լավ օգտագործվել խիտ փաթեթավորված PCB-ները ստուգելու համար և կարող է ավելի մանրամասն ստուգումներ կատարել զոդման հոդերի վրա: Տեխնոլոգիան մի փոքր ավելի նոր է, ավելի բարդ և պոտենցիալ ավելի թանկ: Միայն այն դեպքում, երբ դուք ունեք մեծ թվով խիտ տպատախտակներ BGA, CSP և նման այլ փաթեթներով, դուք պետք է ներդրումներ կատարեք ռենտգենային ստուգման սարքավորումներում: