Indipendentemente dal tipo di scheda di circuito stampato o quale tipo di attrezzatura viene utilizzata, il PCB deve funzionare correttamente. È la chiave per le prestazioni di molti prodotti e i guasti possono causare gravi conseguenze.

Il controllo del PCB durante il processo di progettazione, produzione e assemblaggio è essenziale per garantire che il prodotto soddisfi gli standard di qualità e si esibisca come previsto. Oggi, i PCB sono molto complessi. Sebbene questa complessità fornisca spazio a molte nuove funzionalità, porta anche un maggior rischio di fallimento. Con lo sviluppo di PCB, tecnologia di ispezione e tecnologia utilizzata per garantire che la sua qualità stia diventando sempre più avanzata.

Seleziona la tecnologia di rilevamento corretta attraverso il tipo di PCB, i passaggi attuali nel processo di produzione e i guasti da testare. Lo sviluppo di un piano di ispezione e test adeguato è essenziale per garantire prodotti di alta qualità.

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Perché dobbiamo controllare il PCB?
L'ispezione è un passo chiave in tutti i processi di produzione PCB. Può rilevare difetti PCB per correggerli e migliorare le prestazioni complessive.

L'ispezione del PCB può rivelare eventuali difetti che possono verificarsi durante il processo di produzione o assemblaggio. Può anche aiutare a rivelare eventuali difetti di design che possono esistere. Il controllo del PCB dopo ogni fase del processo può trovare difetti prima di entrare nella fase successiva, evitando così di perdere più tempo e denaro per acquistare prodotti difettosi. Può anche aiutare a trovare difetti una tantum che colpiscono uno o più PCB. Questo processo aiuta a garantire la coerenza della qualità tra il circuito e il prodotto finale.

Senza adeguate procedure di ispezione del PCB, i circuiti difettosi possono essere consegnati ai clienti. Se il cliente riceve un prodotto difettoso, il produttore può subire perdite a causa di pagamenti di garanzia o resi. I clienti perderanno anche fiducia nell'azienda, danneggiando così la reputazione aziendale. Se i clienti spostano la propria attività in altre località, questa situazione può portare a opportunità mancate.

Nel peggiore dei casi, se un PCB difettoso viene utilizzato in prodotti come attrezzature mediche o parti auto, può causare lesioni o morte. Tali problemi possono portare a una grave perdita di reputazione e contenzioso costoso.

L'ispezione PCB può anche aiutare a migliorare l'intero processo di produzione PCB. Se si trova spesso un difetto, è possibile adottare misure nel processo per correggere il difetto.

Metodo di ispezione del gruppo del circuito stampato
Cos'è l'ispezione PCB? Per garantire che il PCB possa funzionare come previsto, il produttore deve verificare che tutti i componenti siano assemblati correttamente. Ciò si ottiene attraverso una serie di tecniche, dalla semplice ispezione manuale ai test automatizzati utilizzando apparecchiature di ispezione PCB avanzate.

L'ispezione visiva manuale è un buon punto di partenza. Per PCB relativamente semplici, potresti averne solo bisogno.
Ispezione visiva manuale:
La forma più semplice di ispezione PCB è Manuale Visual Ispection (MVI). Per eseguire tali test, i lavoratori possono visualizzare la scheda ad occhio nudo o ingrandire. Confronteranno la scheda con il documento di progettazione per garantire che tutte le specifiche siano soddisfatte. Cercheranno anche valori predefiniti comuni. Il tipo di difetto che cercano dipende dal tipo di circuito e dai componenti.

È utile eseguire MVI dopo quasi ogni fase del processo di produzione del PCB (incluso l'assemblaggio).

L'ispettore ispeziona quasi ogni aspetto del circuito e cerca vari difetti comuni in ogni aspetto. Una tipica lista di controllo di ispezione Visual PCB può includere quanto segue:
Assicurarsi che lo spessore del circuito sia corretto e controlla la rugosità della superficie e la warpage.
Controlla se la dimensione del componente soddisfa le specifiche e presta particolare attenzione alle dimensioni relative al connettore elettrico.
Controlla l'integrità e la chiarezza del modello conduttivo e verifica i ponti di saldatura, i circuiti aperti, le bara e i vuoti.
Controllare la qualità della superficie e quindi verificare le ammaccature, le ammaccature, i graffi, i fori e altri difetti su tracce e cuscinetti stampati.
Conferma che tutti attraverso i fori sono nella posizione corretta. Assicurati che non vi siano omissioni o fori impropri, il diametro corrisponda alle specifiche di progettazione e non ci sono lacune o nodi.
Controllare la fermezza, la rugosità e la luminosità della piastra di supporto e verificare la presenza di difetti rialzati.
Valutare la qualità del rivestimento. Controllare il colore del flusso di placcatura e se è uniforme, fermo e nella posizione corretta.

Rispetto ad altri tipi di ispezioni, MVI ha diversi vantaggi. A causa della sua semplicità, è a basso costo. Fatta eccezione per possibile amplificazione, non è necessaria alcuna attrezzatura speciale. Questi controlli possono anche essere eseguiti molto rapidamente e possono essere facilmente aggiunti alla fine di qualsiasi processo.

Per eseguire tali ispezioni, l'unica cosa necessaria è trovare personale professionale. Se hai l'esperienza necessaria, questa tecnica può essere utile. Tuttavia, è essenziale che i dipendenti possano utilizzare le specifiche di progettazione e sapere quali difetti devono essere annotati.

La funzionalità di questo metodo di controllo è limitata. Non può ispezionare i componenti che non sono nella linea di vista del lavoratore. Ad esempio, i giunti di saldatura nascosti non possono essere controllati in questo modo. I dipendenti possono anche perdere alcuni difetti, in particolare piccoli difetti. L'uso di questo metodo per ispezionare i circuiti complessi con molti piccoli componenti è particolarmente impegnativo.

Ispezione ottica automatizzata:
È inoltre possibile utilizzare una macchina di ispezione PCB per l'ispezione visiva. Questo metodo è chiamato ispezione ottica automatizzata (AOI).

I sistemi AOI utilizzano più sorgenti di luce e una o più telecamere stazionarie o per l'ispezione. La sorgente luminosa illumina la scheda PCB da tutti gli angoli. La fotocamera quindi prende un'immagine o video fissa del circuito e la compila per creare un'immagine completa del dispositivo. Il sistema confronta quindi le sue immagini catturate con informazioni sull'aspetto della scheda da specifiche di progettazione o unità complete approvate.

Sono disponibili attrezzature AOI 2D e 3D. La macchina AOI 2D utilizza luci colorate e telecamere laterali da più angoli per ispezionare i componenti la cui altezza è interessata. L'attrezzatura AOI 3D è relativamente nuova e può misurare l'altezza dei componenti rapidamente e accuratamente.

AOI può trovare molti degli stessi difetti di MVI, tra cui noduli, graffi, circuiti aperti, diradamento delle saldature, componenti mancanti, ecc.

AOI è una tecnologia matura e accurata in grado di rilevare molti guasti nei PCB. È molto utile in molte fasi del processo di produzione di PCB. È anche più veloce di MVI ed elimina la possibilità di errore umano. Come MVI, non può essere utilizzato per ispezionare i componenti esagerati, come le connessioni nascoste sotto array di griglia a sfera (BGA) e altri tipi di imballaggio. Ciò potrebbe non essere efficace per i PCB con concentrazioni di componenti elevate, poiché alcuni componenti possono essere nascosti o oscurati.
Misurazione automatica del test laser:
Un altro metodo di ispezione PCB è la misurazione automatica del test laser (ALT). È possibile utilizzare ALT per misurare le dimensioni dei giunti di saldatura e dei depositi di giunti di saldatura e la riflettività di vari componenti.

Il sistema ALT utilizza un laser per scansionare e misurare i componenti PCB. Quando la luce si riflette dai componenti della scheda, il sistema utilizza la posizione della luce per determinarne l'altezza. Misura anche l'intensità del raggio riflesso per determinare la riflettività del componente. Il sistema può quindi confrontare queste misurazioni con le specifiche di progettazione o con i circuiti che sono stati approvati per identificare accuratamente eventuali difetti.

L'uso del sistema ALT è ideale per determinare la quantità e la posizione dei depositi di pasta di saldatura. Fornisce informazioni sull'allineamento, la viscosità, la pulizia e altre proprietà della stampa in pasta di saldatura. Il metodo ALT fornisce informazioni dettagliate e può essere misurato molto rapidamente. Questi tipi di misurazioni sono generalmente accurati ma soggetti a interferenze o protezioni.

Ispezione a raggi X:
Con l'ascesa della tecnologia del supporto superficiale, i PCB sono diventati sempre più complessi. Ora, i circuiti hanno una densità più elevata, componenti più piccoli e includono pacchetti di chip come BGA e Chip Scale Packaging (CSP), attraverso i quali non è possibile vedere connessioni di saldatura nascoste. Queste funzioni portano sfide a ispezioni visive come MVI e AOI.

Per superare queste sfide, è possibile utilizzare apparecchiature di ispezione a raggi X. Il materiale assorbe i raggi X in base al suo peso atomico. Gli elementi più pesanti assorbono di più e gli elementi più leggeri assorbono meno, il che può distinguere i materiali. La saldatura è composta da elementi pesanti come stagno, argento e piombo, mentre la maggior parte degli altri componenti sul PCB sono realizzati con elementi più leggeri come alluminio, rame, carbonio e silicio. Di conseguenza, la saldatura è facile da vedere durante l'ispezione a raggi X, mentre quasi tutti gli altri componenti (inclusi substrati, lead e circuiti integrati di silicio) sono invisibili.

I raggi X non si riflettono come la luce, ma passano attraverso un oggetto per formare un'immagine dell'oggetto. Questo processo consente di vedere attraverso il pacchetto CHIP e altri componenti per controllare le connessioni di saldatura sotto di essi. L'ispezione a raggi X può anche vedere l'interno di giunti di saldatura per trovare bolle che non possono essere viste con AOI.

Il sistema a raggi X può anche vedere il tallone dell'articolazione della saldatura. Durante AOI, l'articolazione della saldatura sarà coperta dal piombo. Inoltre, quando si utilizza l'ispezione a raggi X, nessuna ombre immette. Pertanto, l'ispezione a raggi X funziona bene per i circuiti con componenti densi. Le apparecchiature di ispezione a raggi X possono essere utilizzate per l'ispezione a raggi X manuali o il sistema a raggi X automatici può essere utilizzato per l'ispezione automatica a raggi X (AXI).

L'ispezione a raggi X è una scelta ideale per i circuiti più complessi e ha alcune funzioni che altri metodi di ispezione non hanno, come la capacità di penetrare nei pacchetti di chip. Può anche essere utilizzato bene per ispezionare i PCB densamente confezionati e può eseguire ispezioni più dettagliate sui giunti di saldatura. La tecnologia è un po 'più nuova, più complessa e potenzialmente più costosa. Solo quando si dispone di un gran numero di circuiti densi con BGA, CSP e altri pacchetti del genere, è necessario investire in apparecchiature di ispezione a raggi X.