לא משנה באיזה סוג לוח מעגל מודפס צריך לבנות או באיזה סוג ציוד משתמשים, על ה- PCB לעבוד כראוי. זהו המפתח לביצועים של מוצרים רבים, וכישלונות יכולים לגרום לתוצאות חמורות.

בדיקת ה- PCB במהלך תהליך התכנון, הייצור וההרכבה חיוני כדי להבטיח שהמוצר עומד בסטנדרטים איכותיים ומופיע כצפוי. כיום, PCBs מורכבים מאוד. למרות שמורכבות זו מספקת מקום לתכונות חדשות רבות, היא גם מביאה סיכון גדול יותר לכישלון. עם פיתוח PCB, טכנולוגיית פיקוח וטכנולוגיה המשמשת כדי להבטיח את איכותה הופכת מתקדמת יותר ויותר.

בחר את טכנולוגיית הגילוי הנכונה דרך סוג ה- PCB, את הצעדים הנוכחיים בתהליך הייצור ואת התקלות שיש לבדוק. פיתוח תוכנית בדיקה ובדיקה נאותה חיונית כדי להבטיח מוצרים באיכות גבוהה.

1
●
מדוע עלינו לבדוק את ה- PCB?
בדיקה היא שלב מפתח בכל תהליכי הייצור של PCB. זה יכול לאתר פגמים ב- PCB על מנת לתקן אותם ולשפר את הביצועים הכוללים.

בדיקת ה- PCB יכולה לחשוף כל פגמים שעלולים להתרחש במהלך תהליך הייצור או ההרכבה. זה יכול גם לעזור לחשוף כל פגמים בעיצוב שעשויים להתקיים. בדיקת ה- PCB לאחר כל שלב בתהליך יכולה למצוא פגמים לפני הכניסה לשלב הבא, ובכך להימנע מבזבוז יותר זמן וכסף לרכישת מוצרים פגומים. זה יכול גם לעזור למצוא פגמים חד פעמיים המשפיעים על PCB אחד או יותר. תהליך זה מסייע להבטיח עקביות של איכות בין לוח המעגל למוצר הסופי.

ללא נהלי בדיקה מתאימים של PCB, ניתן להעביר ללקוחות מעגלים פגומים ללקוחות. אם הלקוח מקבל מוצר פגום, היצרן עלול לסבול הפסדים כתוצאה מתשלומי אחריות או החזרות. הלקוחות יאבדו אמון גם בחברה, ובכך יפגעו במוניטין התאגידי. אם הלקוחות מעבירים את העסק שלהם למקומות אחרים, מצב זה עשוי להוביל להזדמנויות שהוחמצו.

במקרה הגרוע ביותר, אם משתמשים ב- PCB פגום במוצרים כמו ציוד רפואי או חלקי רכב, זה עלול לגרום לפציעה או למוות. בעיות כאלה יכולות להוביל לאובדן מוניטין קשה ולתדיינות יקרה.

בדיקת PCB יכולה גם לעזור בשיפור כל תהליך הייצור של ה- PCB. אם נמצא לעתים קרובות פגם, ניתן לנקוט במדדים בתהליך לתיקון הפגם.

שיטת בדיקת הרכבה של מעגל מודפס
מהי בדיקת PCB? כדי להבטיח כי ה- PCB יכול לפעול כצפוי, על היצרן לוודא שכל הרכיבים מורכבים כראוי. זה מושג באמצעות סדרה של טכניקות, מבדיקה ידנית פשוטה ועד בדיקות אוטומטיות באמצעות ציוד פיקוח PCB מתקדם.

בדיקה חזותית ידנית היא נקודת פתיחה טובה. עבור PCBs פשוטים יחסית, ייתכן שתזדקק להם רק.
בדיקה חזותית ידנית:
הצורה הפשוטה ביותר של בדיקת PCB היא בדיקה חזותית ידנית (MVI). כדי לבצע בדיקות כאלה, עובדים יכולים לראות את הלוח בעין בלתי מזוינת או להגדיל. הם ישוו את הלוח עם מסמך העיצוב כדי להבטיח כי כל המפרטים יתקיימו. הם יחפשו גם ערכי ברירת מחדל נפוצים. סוג הפגם שהם מחפשים תלוי בסוג לוח המעגל וברכיבים עליו.

כדאי לבצע MVI לאחר כמעט כל שלב בתהליך הייצור של PCB (כולל הרכבה).

הפקח בודק כמעט כל היבט של לוח המעגל ומחפש פגמים נפוצים שונים בכל היבט. רשימת בדיקת PCB חזותית טיפוסית עשויה לכלול את הדברים הבאים:
וודא כי עובי לוח המעגל נכון, ובדוק את חספוס פני השטח ואת עמוד העיוות.
בדוק אם גודל הרכיב עומד במפרט, ושים לב במיוחד לגודל הקשור למחבר החשמלי.
בדוק את שלמותה ובהירותו של התבנית המוליכת, ובדוק אם יש גשרי הלחמה, מעגלים פתוחים, קשים וחללים.
בדוק את איכות פני השטח ואז בדוק אם שקעים, שקעים, שריטות, חורי סיכה ופגמים אחרים על עקבות ורפידות מודפסות.
אשר כי כל חורים נמצאים במצב הנכון. וודא כי אין השמטות או חורים לא תקינים, הקוטר תואם את מפרטי העיצוב ואין פערים או קשרים.
בדוק את המוצקות, החספוס והבהירות של צלחת הגיבוי ובדוק אם יש ליקויים מוגבהים.
הערך את איכות הציפוי. בדוק את צבע שטף הציפוי, והאם הוא אחיד, יציב ובמיקום הנכון.

בהשוואה לסוגים אחרים של בדיקות, ל- MVI יש מספר יתרונות. בגלל הפשטות שלו, זה בעלות נמוכה. למעט הגברה אפשרית, אין צורך בציוד מיוחד. ניתן לבצע בדיקות אלה במהירות רבה, וניתן להוסיף אותם בקלות לסוף כל תהליך.

כדי לבצע בדיקות כאלה, הדבר היחיד הדרוש הוא למצוא צוות מקצועי. אם יש לך את המומחיות הדרושה, טכניקה זו עשויה להועיל. עם זאת, חיוני שעובדים יוכלו להשתמש במפרטי תכנון ולדעת אילו פגמים יש לציין.

הפונקציונליות של שיטת בדיקה זו מוגבלת. זה לא יכול לבדוק רכיבים שאינם בקו הראיה של העובד. לדוגמה, לא ניתן לבדוק את מפרקי הלחמה נסתרים בדרך זו. עובדים עשויים להחמיץ גם כמה פגמים, במיוחד ליקויים קטנים. השימוש בשיטה זו לבדיקת לוחות מעגלים מורכבים עם רכיבים קטנים רבים הוא מאתגר במיוחד.

בדיקה אופטית אוטומטית:
אתה יכול גם להשתמש במכונת פיקוח PCB לבדיקה חזותית. שיטה זו נקראת בדיקה אופטית אוטומטית (AOI).

מערכות AOI משתמשות במקורות אור מרובים ובמצלמה נייחת או יותר לבדיקה. מקור האור מאיר את לוח ה- PCB מכל הזוויות. לאחר מכן המצלמה מצלמת תמונת סטילס או וידאו של לוח המעגל ומאחדת אותה ליצירת תמונה שלמה של המכשיר. לאחר מכן המערכת משווה את התמונות שנלכדו עם מידע על הופעת הלוח ממפרטי תכנון או יחידות שלמות מאושרות.

גם ציוד 2D וגם תלת מימד AOI זמין. מכונת ה- AOI 2D משתמשת באורות צבעוניים ומצלמות צד מזוויות מרובות כדי לבדוק רכיבים שגובהם מושפע. ציוד AOI תלת -ממדי הוא חדש יחסית ויכול למדוד את גובה הרכיב במהירות ובמדויק.

AOI יכול למצוא רבים מאותם פגמים כמו MVI, כולל גושים, שריטות, מעגלים פתוחים, דילול הלחמה, רכיבים חסרים וכו '.

AOI היא טכנולוגיה בוגרת ומדויקת שיכולה לאתר תקלות רבות ב- PCB. זה שימושי מאוד בשלבים רבים של תהליך הייצור של PCB. זה גם מהיר יותר מ- MVI ומבטל את האפשרות לטעות אנושית. כמו MVI, לא ניתן להשתמש בו כדי לבדוק רכיבים מחוץ לטווח הראייה, כמו חיבורים המוסתרים תחת מערכי רשת כדור (BGA) וסוגים אחרים של אריזה. יתכן שזה לא יעיל עבור PCB עם ריכוזי רכיבים גבוהים, מכיוון שחלק מהרכיבים עשויים להיות מוסתרים או מוסתרים.
מדידת בדיקת לייזר אוטומטית:
שיטה נוספת לבדיקת PCB היא מדידת בדיקת לייזר אוטומטית (ALT). אתה יכול להשתמש ב- ALT כדי למדוד את גודל מפרקי הלחמה ומפקדות מפרקי הלחמה ואת ההשתקפות של רכיבים שונים.

מערכת ALT משתמשת בלייזר כדי לסרוק ולמדוד רכיבי PCB. כאשר האור משקף מרכיבי הלוח, המערכת משתמשת במיקום האור כדי לקבוע את גובהו. הוא מודד גם את עוצמת הקורה המשתקפת כדי לקבוע את הרפלקטיביות של הרכיב. לאחר מכן המערכת יכולה להשוות בין מדידות אלה עם מפרטי תכנון, או עם מעגלים שאושרו לזהות במדויק כל פגמים.

השימוש במערכת ALT הוא אידיאלי לקביעת הכמות והמיקום של פיקדונות הדבק הלחמה. הוא מספק מידע על היישור, צמיגות, ניקיון ותכונות אחרות של הדפסת הדבק הלחמה. שיטת ALT מספקת מידע מפורט וניתן למדוד אותה במהירות רבה. מדידות מסוג זה בדרך כלל מדויקות אך נתונות להתערבות או למגן.

בדיקת רנטגן:
עם עליית טכנולוגיית הרכבה על פני השטח, PCBs הפכו מורכבים יותר ויותר. כעת, במעגלים יש צפיפות גבוהה יותר, רכיבים קטנים יותר, וכוללים חבילות שבבים כמו אריזות BGA ו- Chip Scale (CSP), דרכם לא ניתן לראות חיבורי הלחמה נסתרים. פונקציות אלה מביאות אתגרים לבדיקות חזותיות כמו MVI ו- AOI.

כדי להתגבר על אתגרים אלה, ניתן להשתמש בציוד בדיקת רנטגן. החומר סופג צילומי רנטגן לפי משקלו האטומי. האלמנטים הכבדים יותר סופגים יותר והאלמנטים הקלים יותר סופגים פחות, שיכולים להבחין בחומרים. הלחמה עשוי מאלמנטים כבדים כמו פח, כסף ועופרת, בעוד שרוב הרכיבים האחרים ב- PCB עשויים אלמנטים קלים יותר כמו אלומיניום, נחושת, פחמן וסיליקון. כתוצאה מכך, קל לראות את ההלחמה במהלך בדיקת הרנטגן, בעוד שכמעט כל הרכיבים האחרים (כולל מצעים, לידים ומעגלים משולבים סיליקון) אינם נראים.

צילומי רנטגן אינם באים לידי ביטוי כמו אור, אלא עוברים דרך אובייקט ליצירת תמונה של האובייקט. תהליך זה מאפשר לראות דרך חבילת השבבים ורכיבים אחרים כדי לבדוק את חיבורי ההלחמה שמתחתיהם. בדיקת רנטגן יכולה לראות גם את החלק הפנימי של מפרקי הלחמה כדי למצוא בועות שלא ניתן לראות עם AOI.

מערכת הרנטגן יכולה לראות גם את העקב של מפרק ההלחמה. במהלך AOI, מפרק ההלחמה יכוסה על ידי ההובלה. בנוסף, בעת שימוש בבדיקת רנטגן, אין צללים. לכן, בדיקת רנטגן עובדת היטב עבור לוחות מעגלים עם רכיבים צפופים. ניתן להשתמש בציוד פיקוח רנטגן לבדיקת רנטגן ידנית, או למערכת רנטגן אוטומטית ניתן להשתמש בבדיקת רנטגן אוטומטית (AXI).

בדיקת רנטגן היא בחירה אידיאלית עבור לוחות מעגלים מורכבים יותר, ויש לה פונקציות מסוימות שיש לשיטות בדיקה אחרות, כמו היכולת לחדור חבילות שבבים. ניתן להשתמש בו היטב גם כדי לבדוק PCBs צפוף, ויכול לבצע בדיקות מפורטות יותר על מפרקי הלחמה. הטכנולוגיה קצת יותר חדשה, מורכבת יותר ויכולה להיות יקרה יותר. רק כשיש לך מספר גדול של לוחות מעגלים צפופים עם BGA, CSP וחבילות אחרות כאלה, עליך להשקיע בציוד פיקוח רנטגן.