საერთო ტესტირების ტექნოლოგია და ტესტირების მოწყობილობა PCB ინდუსტრიაში

არ აქვს მნიშვნელობა რა ტიპის ბეჭდური მიკროსქემის დაფა უნდა აშენდეს ან რა ტიპის მოწყობილობაა გამოყენებული, PCB უნდა იმუშაოს გამართულად. ეს არის მრავალი პროდუქტის მუშაობის გასაღები და წარუმატებლობამ შეიძლება გამოიწვიოს სერიოზული შედეგები.

PCB-ის შემოწმება დიზაინის, წარმოების და აწყობის პროცესის დროს აუცილებელია, რათა დარწმუნდეთ, რომ პროდუქტი აკმაყოფილებს ხარისხის სტანდარტებს და მუშაობს ისე, როგორც მოსალოდნელია. დღეს PCB-ები ძალიან რთულია. მიუხედავად იმისა, რომ ეს სირთულე იძლევა ადგილს მრავალი ახალი ფუნქციისთვის, მას ასევე მოაქვს წარუმატებლობის დიდი რისკი. PCB-ის განვითარებასთან ერთად, ინსპექტირების ტექნოლოგია და ტექნოლოგია, რომელიც გამოიყენება მისი ხარისხის უზრუნველსაყოფად, სულ უფრო და უფრო დაწინაურდება.

აირჩიეთ სწორი გამოვლენის ტექნოლოგია PCB ტიპის, წარმოების პროცესში მიმდინარე საფეხურებისა და შესამოწმებელი ხარვეზების მეშვეობით. სათანადო ინსპექტირებისა და ტესტირების გეგმის შემუშავება აუცილებელია მაღალი ხარისხის პროდუქციის უზრუნველსაყოფად.

 

1

რატომ გვჭირდება PCB შემოწმება?
ინსპექტირება არის საკვანძო ნაბიჯი PCB წარმოების ყველა პროცესში. მას შეუძლია აღმოაჩინოს PCB დეფექტები, რათა გამოასწოროს ისინი და გააუმჯობესოს საერთო შესრულება.

PCB-ის ინსპექტირებამ შეიძლება გამოავლინოს ნებისმიერი დეფექტი, რომელიც შეიძლება წარმოიშვას წარმოების ან აწყობის პროცესში. ის ასევე დაგეხმარებათ გამოავლინოს ნებისმიერი დიზაინის ხარვეზი, რომელიც შეიძლება არსებობდეს. PCB-ის შემოწმება პროცესის ყოველი ეტაპის შემდეგ შეიძლება აღმოაჩინოს დეფექტები შემდეგ ეტაპზე შესვლამდე, რითაც თავიდან აიცილებთ მეტი დროისა და ფულის დაკარგვას დეფექტური პროდუქტების შესაძენად. ის ასევე დაგეხმარებათ იპოვოთ ერთჯერადი დეფექტები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ერთ ან მეტ PCB-ზე. ეს პროცესი ხელს უწყობს ხარისხის თანმიმდევრულობის უზრუნველყოფას მიკროსქემის დაფასა და საბოლოო პროდუქტს შორის.

PCB-ს სათანადო შემოწმების პროცედურების გარეშე, დეფექტური მიკროსქემის დაფები შეიძლება გადაეცეს მომხმარებელს. თუ მომხმარებელი მიიღებს დეფექტურ პროდუქტს, მწარმოებელმა შეიძლება განიცადოს ზარალი საგარანტიო გადახდის ან დაბრუნების გამო. მომხმარებლები ასევე დაკარგავენ ნდობას კომპანიის მიმართ, რითაც აზიანებენ კორპორატიულ რეპუტაციას. თუ კლიენტები გადააქვთ თავიანთი ბიზნესი სხვა ადგილებში, ამ სიტუაციამ შეიძლება გამოიწვიოს ხელიდან გაშვებული შესაძლებლობები.

უარეს შემთხვევაში, თუ დეფექტური PCB გამოიყენება ისეთ პროდუქტებში, როგორიცაა სამედიცინო აღჭურვილობა ან ავტო ნაწილები, ამან შეიძლება გამოიწვიოს დაზიანება ან სიკვდილი. ასეთმა პრობლემებმა შეიძლება გამოიწვიოს რეპუტაციის სერიოზული დაკარგვა და ძვირადღირებული სამართალწარმოება.

PCB ინსპექტირება ასევე შეიძლება დაეხმაროს PCB წარმოების მთელი პროცესის გაუმჯობესებას. თუ ხარვეზი ხშირად აღმოჩენილია, ამ პროცესში შესაძლებელია ზომების მიღება დეფექტის გამოსასწორებლად.

 

ბეჭდური მიკროსქემის დაფის შეკრების შემოწმების მეთოდი
რა არის PCB შემოწმება? იმის უზრუნველსაყოფად, რომ PCB-ს შეუძლია იმუშაოს ისე, როგორც მოსალოდნელია, მწარმოებელმა უნდა შეამოწმოს, რომ ყველა კომპონენტი სწორად არის აწყობილი. ეს მიიღწევა ტექნიკის სერიის მეშვეობით, მარტივი ხელით შემოწმებიდან ავტომატიზირებულ ტესტირებამდე მოწინავე PCB ინსპექტირების აღჭურვილობის გამოყენებით.

ხელით ვიზუალური შემოწმება კარგი საწყისი წერტილია. შედარებით მარტივი PCB-ებისთვის შეიძლება დაგჭირდეთ მხოლოდ ისინი.
ხელით ვიზუალური შემოწმება:
PCB შემოწმების უმარტივესი ფორმა არის ხელით ვიზუალური შემოწმება (MVI). ასეთი ტესტების ჩასატარებლად მუშებს შეუძლიათ დაფის დათვალიერება შეუიარაღებელი თვალით ან გადიდება. ისინი შეადარებენ დაფას საპროექტო დოკუმენტთან, რათა დარწმუნდნენ, რომ ყველა სპეციფიკაცია შესრულებულია. ისინი ასევე მოიძიებენ საერთო ნაგულისხმევ მნიშვნელობებს. დეფექტის ტიპი, რომელსაც ისინი ეძებენ, დამოკიდებულია მიკროსქემის დაფის ტიპზე და მასზე არსებულ კომპონენტებზე.

სასარგებლოა MVI-ს შესრულება PCB წარმოების პროცესის თითქმის ყოველი ეტაპის შემდეგ (მათ შორის აწყობა).

ინსპექტორი ამოწმებს მიკროსქემის დაფის თითქმის ყველა ასპექტს და ეძებს სხვადასხვა საერთო დეფექტებს ყველა ასპექტში. ტიპიური ვიზუალური PCB შემოწმების სია შეიძლება შეიცავდეს შემდეგს:
დარწმუნდით, რომ მიკროსქემის დაფის სისქე სწორია და შეამოწმეთ ზედაპირის უხეშობა და გამრუდება.
შეამოწმეთ შეესაბამება თუ არა კომპონენტის ზომა სპეციფიკაციებს და განსაკუთრებული ყურადღება მიაქციეთ ელექტრო კონექტორთან დაკავშირებულ ზომას.
შეამოწმეთ გამტარი ნიმუშის მთლიანობა და სიცხადე და შეამოწმეთ შედუღების ხიდები, ღია სქემები, ბურღები და სიცარიელეები.
შეამოწმეთ ზედაპირის ხარისხი და შემდეგ შეამოწმეთ ჩაღრმავება, ჩაღრმავება, ნაკაწრები, ნახვრეტები და სხვა დეფექტები დაბეჭდილ კვალსა და ბალიშებზე.
დაადასტურეთ, რომ ყველა ნახვრეტი სწორ მდგომარეობაშია. დარწმუნდით, რომ არ არის გამოტოვებული ან არასწორი ხვრელები, დიამეტრი ემთხვევა დიზაინის სპეციფიკაციებს და არ არის ხარვეზები ან კვანძები.
შეამოწმეთ საყრდენი ფირფიტის სიმტკიცე, უხეშობა და სიკაშკაშე და შეამოწმეთ გამოჩენილი დეფექტები.
შეაფასეთ საფარის ხარისხი. შეამოწმეთ საფარის ნაკადის ფერი და არის თუ არა იგი ერთგვაროვანი, მყარი და სწორ მდგომარეობაში.

სხვა ტიპის შემოწმებებთან შედარებით, MVI-ს აქვს რამდენიმე უპირატესობა. მისი სიმარტივის გამო, ის იაფია. გარდა შესაძლო გაძლიერებისა, სპეციალური აღჭურვილობა არ არის საჭირო. ეს შემოწმებები ასევე შეიძლება შესრულდეს ძალიან სწრაფად და ისინი შეიძლება ადვილად დაემატოს ნებისმიერი პროცესის ბოლოს.

ასეთი ინსპექტირების ჩასატარებლად მხოლოდ პროფესიონალი კადრების მოძიებაა საჭირო. თუ თქვენ გაქვთ საჭირო გამოცდილება, ეს ტექნიკა შეიძლება სასარგებლო იყოს. თუმცა, აუცილებელია, რომ თანამშრომლებმა გამოიყენონ დიზაინის სპეციფიკაციები და იცოდნენ, თუ რომელი ხარვეზები უნდა აღინიშნოს.

შემოწმების ამ მეთოდის ფუნქციონირება შეზღუდულია. მას არ შეუძლია შეამოწმოს კომპონენტები, რომლებიც არ არის თანამშრომლის მხედველობაში. მაგალითად, ფარული შედუღების სახსრების შემოწმება შეუძლებელია ამ გზით. თანამშრომლებმა შეიძლება ასევე გამოტოვონ ზოგიერთი დეფექტი, განსაკუთრებით მცირე დეფექტები. ამ მეთოდის გამოყენება რთული მიკროსქემის მრავალი მცირე კომპონენტის შესამოწმებლად განსაკუთრებით რთულია.

 

 

ავტომატური ოპტიკური შემოწმება:
თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ PCB ინსპექტირების მანქანა ვიზუალური შემოწმებისთვის. ამ მეთოდს ეწოდება ავტომატური ოპტიკური შემოწმება (AOI).

AOI სისტემები ინსპექტირებისთვის იყენებენ სინათლის რამდენიმე წყაროს და ერთ ან მეტ სტაციონალურ ან კამერას. სინათლის წყარო ანათებს PCB დაფას ყველა კუთხიდან. ამის შემდეგ კამერა იღებს მიკროსქემის დაფის უძრავ სურათს ან ვიდეოს და აგროვებს მას მოწყობილობის სრული სურათის შესაქმნელად. შემდეგ სისტემა ადარებს მის გადაღებულ სურათებს დაფის გარეგნობის შესახებ ინფორმაციას დიზაინის სპეციფიკაციებიდან ან დამტკიცებული სრული ერთეულებიდან.

ხელმისაწვდომია 2D და 3D AOI აღჭურვილობა. 2D AOI აპარატი იყენებს ფერად განათებებს და გვერდით კამერებს მრავალი კუთხით, რათა შეამოწმოს კომპონენტები, რომელთა სიმაღლეზეა ზემოქმედება. 3D AOI აღჭურვილობა შედარებით ახალია და შეუძლია გაზომოს კომპონენტის სიმაღლე სწრაფად და ზუსტად.

AOI-ს შეუძლია აღმოაჩინოს მრავალი იგივე დეფექტი, როგორც MVI, მათ შორის კვანძები, ნაკაწრები, ღია სქემები, შედუღების გათხელება, დაკარგული კომპონენტები და ა.შ.

AOI არის მომწიფებული და ზუსტი ტექნოლოგია, რომელსაც შეუძლია აღმოაჩინოს მრავალი ხარვეზი PCB-ებში. ის ძალიან სასარგებლოა PCB წარმოების პროცესის მრავალ ეტაპზე. ის ასევე უფრო სწრაფია ვიდრე MVI და გამორიცხავს ადამიანის შეცდომის შესაძლებლობას. MVI-ის მსგავსად, ის არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას კომპონენტების შესამოწმებლად, როგორიცაა ბურთის ქსელის მასივების (BGA) ქვეშ დამალული კავშირები და სხვა სახის შეფუთვა. ეს შეიძლება არ იყოს ეფექტური PCB-ებისთვის მაღალი კომპონენტის კონცენტრაციით, რადგან ზოგიერთი კომპონენტი შეიძლება იყოს დამალული ან დაფარული.
ავტომატური ლაზერული ტესტის გაზომვა:
PCB შემოწმების კიდევ ერთი მეთოდი არის ავტომატური ლაზერული ტესტის (ALT) გაზომვა. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ALT შედუღების სახსრებისა და შედუღების სახსრების ზომის და სხვადასხვა კომპონენტების არეკვლის გასაზომად.

ALT სისტემა იყენებს ლაზერს PCB კომპონენტების სკანირებისთვის და გასაზომად. როდესაც სინათლე აირეკლავს დაფის კომპონენტებიდან, სისტემა იყენებს სინათლის პოზიციას მისი სიმაღლის დასადგენად. ის ასევე ზომავს არეკლილი სხივის ინტენსივობას კომპონენტის არეკვლის დასადგენად. შემდეგ სისტემას შეუძლია შეადაროს ეს გაზომვები დიზაინის სპეციფიკაციებთან ან მიკროსქემის დაფებთან, რომლებიც დამტკიცებულია ნებისმიერი დეფექტის ზუსტად გამოსავლენად.

ALT სისტემის გამოყენება იდეალურია შედუღების პასტის საბადოების რაოდენობისა და ადგილმდებარეობის დასადგენად. ის გვაწვდის ინფორმაციას შედუღების პასტის ბეჭდვის გასწორების, სიბლანტის, სისუფთავისა და სხვა თვისებების შესახებ. ALT მეთოდი იძლევა დეტალურ ინფორმაციას და შეიძლება ძალიან სწრაფად გაზომოს. ამ ტიპის გაზომვები, როგორც წესი, ზუსტია, მაგრამ ექვემდებარება ჩარევას ან დაცვას.

 

რენტგენის გამოკვლევა:
ზედაპირზე დამაგრების ტექნოლოგიის ზრდასთან ერთად, PCB-ები სულ უფრო და უფრო რთული ხდება. ახლა, მიკროსქემის დაფებს აქვთ უფრო მაღალი სიმკვრივე, უფრო მცირე კომპონენტები და მოიცავს ჩიპების პაკეტებს, როგორიცაა BGA და ჩიპის მასშტაბის შეფუთვა (CSP), რომლის მეშვეობითაც დამალული შედუღების კავშირები არ ჩანს. ეს ფუნქციები გამოწვევებს უქმნის ვიზუალურ ინსპექტირებას, როგორიცაა MVI და AOI.

ამ გამოწვევების დასაძლევად შეიძლება გამოყენებულ იქნას რენტგენის ინსპექტირების მოწყობილობა. მასალა შთანთქავს რენტგენის სხივებს მისი ატომური წონის მიხედვით. მძიმე ელემენტები უფრო მეტს შთანთქავენ, ხოლო მსუბუქი ელემენტები ნაკლებს, რაც შეიძლება განასხვავოს მასალებს. შედუღება დამზადებულია მძიმე ელემენტებისგან, როგორიცაა კალის, ვერცხლის და ტყვიის, ხოლო PCB-ის სხვა კომპონენტების უმეტესობა დამზადებულია მსუბუქი ელემენტებისგან, როგორიცაა ალუმინი, სპილენძი, ნახშირბადი და სილიკონი. შედეგად, რენტგენის შემოწმების დროს შედუღება ადვილი შესამჩნევია, ხოლო თითქმის ყველა სხვა კომპონენტი (მათ შორის სუბსტრატები, მილები და სილიკონის ინტეგრირებული სქემები) უხილავია.

რენტგენის სხივები არ აირეკლება როგორც სინათლე, არამედ გადის ობიექტში, რათა შექმნას ობიექტის გამოსახულება. ეს პროცესი შესაძლებელს ხდის ჩიპის პაკეტის და სხვა კომპონენტების მეშვეობით დაათვალიეროთ მათ ქვეშ არსებული შედუღების კავშირები. რენტგენის ინსპექტირებას შეუძლია აგრეთვე დაინახოს შედუღების სახსრების შიგნითა ბუშტები, რომლებიც არ ჩანს AOI-ით.

რენტგენის სისტემა ასევე ხედავს შედუღების სახსრის ქუსლს. AOI-ის დროს შედუღების სახსარი დაფარული იქნება ტყვიით. გარდა ამისა, რენტგენის ინსპექტირების გამოყენებისას ჩრდილები არ შედის. ამიტომ, რენტგენის შემოწმება კარგად მუშაობს მკვრივი კომპონენტების მქონე მიკროსქემის დაფებზე. რენტგენის ინსპექტირების მოწყობილობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხელით რენტგენის შემოწმებისთვის, ან ავტომატური რენტგენის სისტემა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ავტომატური რენტგენის შემოწმებისთვის (AXI).

რენტგენის ინსპექტირება იდეალური არჩევანია უფრო რთული მიკროსქემის დაფებისთვის და აქვს გარკვეული ფუნქციები, რომლებიც სხვა შემოწმების მეთოდებს არ გააჩნიათ, როგორიცაა ჩიპების პაკეტებში შეღწევის უნარი. ის ასევე შეიძლება კარგად იქნას გამოყენებული მჭიდროდ შეფუთული PCB-ების შესამოწმებლად და შეუძლია შეასრულოს უფრო დეტალური ინსპექტირება შედუღების სახსრებზე. ტექნოლოგია ცოტა უფრო ახალი, უფრო რთული და პოტენციურად უფრო ძვირია. მხოლოდ მაშინ, როდესაც თქვენ გაქვთ დიდი რაოდენობით მკვრივი მიკროსქემის დაფები BGA, CSP და სხვა მსგავსი პაკეტებით, თქვენ გჭირდებათ ინვესტიცია რენტგენის ინსპექტირების მოწყობილობაში.