საერთო ტესტირების ტექნოლოგია და ტესტირების მოწყობილობები PCB ინდუსტრიაში

არ აქვს მნიშვნელობა რა ტიპის ბეჭდური მიკროსქემის დაფა უნდა აშენდეს ან რა ტიპის აღჭურვილობაა გამოყენებული, PCB უნდა იმუშაოს სწორად. ეს არის მრავალი პროდუქტის შესრულების გასაღები და წარუმატებლობებმა შეიძლება სერიოზული შედეგები გამოიწვიოს.

PCB– ის შემოწმება დიზაინის, წარმოებისა და შეკრების პროცესის დროს აუცილებელია იმის უზრუნველსაყოფად, რომ პროდუქტი აკმაყოფილებს ხარისხის სტანდარტებს და ასრულებს, როგორც მოსალოდნელი იყო. დღეს PCB– ები ძალიან რთულია. მიუხედავად იმისა, რომ ეს სირთულე უზრუნველყოფს მრავალი ახალი მახასიათებლის ადგილს, ის ასევე იწვევს წარუმატებლობის უფრო დიდ რისკს. PCB– ის განვითარებით, ინსპექციის ტექნოლოგია და ტექნოლოგია, რომელიც გამოიყენება მისი ხარისხის უზრუნველსაყოფად, უფრო და უფრო მოწინავე ხდება.

შეარჩიეთ სწორი გამოვლენის ტექნოლოგია PCB ტიპის საშუალებით, წარმოების პროცესში მიმდინარე ნაბიჯები და შესამოწმებლად ხარვეზები. სათანადო შემოწმებისა და ტესტირების გეგმის შემუშავება აუცილებელია მაღალი ხარისხის პროდუქტების უზრუნველსაყოფად.

 

1

რატომ უნდა შეამოწმოთ PCB?
შემოწმება არის ძირითადი ნაბიჯი PCB წარმოების ყველა პროცესში. მას შეუძლია გამოავლინოს PCB დეფექტები მათი გამოსწორებისა და საერთო შესრულების გაუმჯობესების მიზნით.

PCB– ს შემოწმებას შეუძლია გამოავლინოს ნებისმიერი დეფექტი, რომელიც შეიძლება მოხდეს წარმოების ან შეკრების პროცესის დროს. მას ასევე შეუძლია დაეხმაროს ნებისმიერი დიზაინის ხარვეზების გამოვლენას. PCB– ს შემოწმება პროცესის ყოველი ეტაპის შემდეგ შეგიძლიათ ნახოთ დეფექტები შემდეგ ეტაპზე შესვლამდე, რითაც თავიდან აიცილოთ მეტი დრო და ფული, რომ შეიძინოთ დეფექტური პროდუქტები. მას ასევე შეუძლია დაეხმაროს ერთჯერადი დეფექტების პოვნაში, რომლებიც გავლენას ახდენენ ერთ ან მეტ PCB- ზე. ეს პროცესი ხელს უწყობს ხარისხის თანმიმდევრულობას მიკროსქემის ფორუმსა და საბოლოო პროდუქტს შორის.

PCB შემოწმების სათანადო პროცედურების გარეშე, დეფექტური მიკროსქემის დაფები შეიძლება გადაეცეს მომხმარებელს. თუ მომხმარებელი იღებს დეფექტურ პროდუქტს, მწარმოებელს შეუძლია ზარალი განიცადოს გარანტიის გადახდების ან ანაზღაურების გამო. მომხმარებლები ასევე დაკარგავენ ნდობას კომპანიის მიმართ, რითაც ზიანს აყენებს კორპორატიულ რეპუტაციას. თუ მომხმარებლები თავიანთ ბიზნესს სხვა ადგილებში გადაიტანენ, ამ სიტუაციამ შეიძლება გამოიწვიოს გამოტოვებული შესაძლებლობები.

უარეს შემთხვევაში, თუ დეფექტური PCB გამოიყენება ისეთ პროდუქტებში, როგორიცაა სამედიცინო აღჭურვილობა ან ავტო ნაწილები, ამან შეიძლება გამოიწვიოს დაზიანება ან სიკვდილი. ამგვარი პრობლემები შეიძლება გამოიწვიოს რეპუტაციის მძიმე დაქვეითებამ და ძვირადღირებულმა სამართალწარმოებამ.

PCB შემოწმებას ასევე შეუძლია ხელი შეუწყოს PCB წარმოების მთელი პროცესის გაუმჯობესებას. თუ დეფექტი ხშირად გვხვდება, დეფექტის გამოსწორების პროცესში ზომების მიღება შესაძლებელია.

 

დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის ასამბლეის შემოწმების მეთოდი
რა არის PCB შემოწმება? იმის უზრუნველსაყოფად, რომ PCB– ს შეუძლია იმოქმედოს ისე, როგორც მოსალოდნელი იყო, მწარმოებელმა უნდა დაადასტუროს, რომ ყველა კომპონენტი სწორად არის შეკრებილი. ეს მიღწეულია მთელი რიგი ტექნიკის საშუალებით, მარტივი სახელმძღვანელო შემოწმებიდან დაწყებული ავტომატური ტესტირებით, PCB შემოწმების მოწინავე მოწყობილობების გამოყენებით.

სახელმძღვანელო ვიზუალური შემოწმება კარგი საწყისი წერტილია. შედარებით მარტივი PCB- სთვის შეიძლება დაგჭირდეთ მხოლოდ ისინი.
სახელმძღვანელო ვიზუალური შემოწმება:
PCB შემოწმების უმარტივესი ფორმაა სახელმძღვანელო ვიზუალური შემოწმება (MVI). ამგვარი ტესტების შესასრულებლად, მუშებს შეუძლიათ ნახონ დაფა შიშველი თვალით ან გაზარდონ. ისინი შეადარებენ საბჭოს დიზაინის დოკუმენტს, რათა უზრუნველყონ ყველა სპეციფიკაციის შესრულება. ისინი ასევე ეძებენ საერთო ნაგულისხმევი მნიშვნელობებს. დეფექტის ტიპი, რომელსაც ისინი ეძებენ, დამოკიდებულია წრიული დაფის ტიპზე და მასზე კომპონენტებზე.

სასარგებლოა MVI– ს შესრულება PCB წარმოების პროცესის თითქმის ყველა ნაბიჯის შემდეგ (შეკრების ჩათვლით).

ინსპექტორი ათვალიერებს მიკროსქემის საბჭოს თითქმის ყველა ასპექტს და ეძებს სხვადასხვა საერთო დეფექტებს ყველა ასპექტში. ტიპიური ვიზუალური PCB ინსპექციის ჩამონათვალი შეიძლება შეიცავდეს შემდეგს:
დარწმუნდით, რომ წრიული დაფის სისქე სწორია და შეამოწმეთ ზედაპირის უხეშობა და გაფუჭება.
შეამოწმეთ, აკმაყოფილებს თუ არა კომპონენტის ზომა სპეციფიკაციებს და განსაკუთრებული ყურადღება მიაქციეთ ელექტრონულ კონექტორთან დაკავშირებულ ზომას.
შეამოწმეთ გამტარობის ნიმუშის მთლიანობა და სიწმინდე და შეამოწმეთ solder ხიდები, ღია სქემები, ბურუსები და voids.
შეამოწმეთ ზედაპირის ხარისხი და შემდეგ შეამოწმეთ dents, dents, ნაკაწრები, pinholes და სხვა დეფექტები დაბეჭდულ კვალიზე და ბალიშებზე.
დაადასტურეთ, რომ მთელი ხვრელები სწორ მდგომარეობაშია. დარწმუნდით, რომ არ არსებობს უმოქმედობა ან არასათანადო ხვრელები, დიამეტრი შეესაბამება დიზაინის სპეციფიკაციებს და არ არსებობს ხარვეზები ან კვანძი.
შეამოწმეთ საყრდენის ფირფიტის სიმტკიცე, უხეშობა და სიკაშკაშე და შეამოწმეთ გაზრდილი დეფექტები.
შეაფასეთ საფარის ხარისხი. შეამოწმეთ plating Flux- ის ფერი და არის თუ არა ეს ერთგვაროვანი, მყარი და სწორ მდგომარეობაში.

სხვა ტიპის შემოწმებებთან შედარებით, MVI– ს აქვს რამდენიმე უპირატესობა. მისი სიმარტივის გამო, ის დაბალ ფასია. გარდა შესაძლო გამაძლიერებელი, არ არის საჭირო სპეციალური აღჭურვილობა. ეს ჩეკები ასევე შეიძლება სწრაფად შესრულდეს, და მათ მარტივად შეიძლება დაემატოს ნებისმიერი პროცესის ბოლოს.

ასეთი შემოწმებების შესასრულებლად, ერთადერთი რაც საჭიროა პროფესიონალი პერსონალის პოვნა. თუ თქვენ გაქვთ აუცილებელი ექსპერტიზა, ეს ტექნიკა შეიძლება სასარგებლო იყოს. ამასთან, აუცილებელია, რომ თანამშრომლებმა გამოიყენონ დიზაინის სპეციფიკაციები და იცოდნენ რომელი დეფექტების აღნიშვნაა.

ამ შემოწმების მეთოდის ფუნქციონირება შეზღუდულია. მას არ შეუძლია შეამოწმოს კომპონენტები, რომლებიც არ არის მუშაკის მხედველობაში. მაგალითად, ფარული გამაგრილებელი სახსრების შემოწმება შეუძლებელია ამ გზით. თანამშრომლებმა შეიძლება ასევე გამოტოვონ გარკვეული დეფექტი, განსაკუთრებით მცირე დეფექტები. ამ მეთოდის გამოყენება მრავალი მცირე კომპონენტით რთული მიკროსქემის დაფების შესამოწმებლად განსაკუთრებით რთულია.

 

 

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

AOI სისტემები იყენებენ მრავალჯერადი შუქის წყაროს და ერთ ან მეტ სტაციონარულ ან კამერას შემოწმებისთვის. სინათლის წყარო ანათებს PCB დაფა ყველა კუთხიდან. შემდეგ კამერა იღებს მიკროსქემის დაფის ჯერ კიდევ სურათს ან ვიდეოს და შეადგენს მას მოწყობილობის სრული სურათის შესაქმნელად. შემდეგ სისტემა ადარებს თავის გადაღებულ სურათებს საბჭოს წარმოქმნის შესახებ ინფორმაციას დიზაინის სპეციფიკაციიდან ან დამტკიცებული სრული ერთეულებისგან.

ხელმისაწვდომია როგორც 2D და 3D AOI მოწყობილობა. 2D AOI აპარატი იყენებს ფერის შუქებს და გვერდითი კამერებს მრავალჯერადი კუთხიდან, რათა შეამოწმოს კომპონენტები, რომელთა სიმაღლეზე გავლენას ახდენს. 3D AOI მოწყობილობა შედარებით ახალია და შეუძლია შეაფასოს კომპონენტის სიმაღლე სწრაფად და ზუსტად.

AOI– ს შეუძლია იპოვოთ მრავალი იგივე დეფექტი, როგორც MVI, მათ შორის კვანძები, ნაკაწრები, ღია სქემები, გამაგრილებელი გამონაყარი, დაკარგული კომპონენტები და ა.შ.

AOI არის სექსუალური და ზუსტი ტექნოლოგია, რომელსაც შეუძლია მრავალი ხარვეზის აღმოჩენა PCB- ში. ეს ძალიან სასარგებლოა PCB წარმოების პროცესის ბევრ ეტაპზე. ის ასევე უფრო სწრაფია ვიდრე MVI და გამორიცხავს ადამიანის შეცდომის შესაძლებლობას. MVI- ს მსგავსად, იგი არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას კომპონენტების მხედველობიდან გამოსვლისთვის, მაგალითად, ბურთის ქსელის მასივების (BGA) და სხვა ტიპის შეფუთვაში დამალული კავშირები. ეს შეიძლება არ იყოს ეფექტური PCB– სთვის მაღალი კომპონენტის კონცენტრაციით, რადგან ზოგიერთი კომპონენტი შეიძლება დამალული ან ბუნდოვანი იყოს.
ლაზერული ტესტის ავტომატური გაზომვა:
PCB შემოწმების კიდევ ერთი მეთოდია ლაზერული ტესტის ავტომატური (ALT) გაზომვა. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ALT, რათა გაზომოთ solder სახსრებისა და solder სახსრების დეპოზიტების ზომა და სხვადასხვა კომპონენტის რეფლექტურობა.

ALT სისტემა იყენებს ლაზერს PCB კომპონენტების სკანირებისა და გაზომვის მიზნით. როდესაც შუქი ასახავს დაფის კომპონენტებს, სისტემა იყენებს შუქის პოზიციას მისი სიმაღლის დასადგენად. იგი ასევე ზომავს ასახული სხივის ინტენსივობას კომპონენტის ასახვის დასადგენად. შემდეგ სისტემას შეუძლია შეადაროს ეს გაზომვები დიზაინის სპეციფიკაციებთან, ან მიკროსქემის დაფებთან, რომლებიც დამტკიცებულია, რომ ზუსტად დაადგინოს რაიმე დეფექტები.

ALT სისტემის გამოყენება იდეალურია solder paste დეპოზიტების ოდენობისა და ადგილმდებარეობის დასადგენად. იგი გთავაზობთ ინფორმაციას solder paste ბეჭდვის გასწორებას, სიბლანტეს, სისუფთავეს და სხვა თვისებებს. ALT მეთოდი უზრუნველყოფს დეტალურ ინფორმაციას და მისი სწრაფად გაზომვა შესაძლებელია. ამ ტიპის გაზომვები, როგორც წესი, ზუსტია, მაგრამ ექვემდებარება ჩარევას ან ფარს.

 

რენტგენის შემოწმება:
ზედაპირის დამონტაჟების ტექნოლოგიის ზრდასთან ერთად, PCB უფრო რთული გახდა. ახლა, მიკროსქემის დაფებს აქვთ უფრო მაღალი სიმკვრივე, მცირე კომპონენტები და მოიცავს ჩიპების პაკეტებს, როგორიცაა BGA და ჩიპების მასშტაბის შეფუთვა (CSP), რომლის მეშვეობითაც ვერ ხვდება დამალული გამაგრილებელი კავშირები. ეს ფუნქციები გამოწვევებს უქმნის ვიზუალურ შემოწმებებს, როგორიცაა MVI და AOI.

ამ გამოწვევების დასაძლევად, რენტგენის ინსპექციის მოწყობილობების გამოყენება შესაძლებელია. მასალა შთანთქავს რენტგენის სხივებს მისი ატომური წონის მიხედვით. უფრო მძიმე ელემენტები უფრო შთანთქავენ და მსუბუქ ელემენტები ნაკლებად შთანთქავენ, რამაც შეიძლება განასხვავოს მასალები. Solder დამზადებულია ისეთი მძიმე ელემენტებისგან, როგორიცაა კალის, ვერცხლის და ტყვიისგან, ხოლო PCB– ის სხვა კომპონენტების უმეტესობა დამზადებულია მსუბუქი ელემენტებისგან, როგორიცაა ალუმინი, სპილენძი, ნახშირბადი და სილიკონი. შედეგად, გამაძლიერებელი მარტივია რენტგენის შემოწმების დროს, ხოლო თითქმის ყველა სხვა კომპონენტი (მათ შორის სუბსტრატები, ტყვიები და სილიკონის ინტეგრირებული სქემები) უხილავია.

რენტგენის სხივები არ აისახება სინათლის მსგავსად, მაგრამ გადის ობიექტს ობიექტის გამოსახულების შესაქმნელად. ეს პროცესი შესაძლებელს გახდის ჩიპის პაკეტის და სხვა კომპონენტების საშუალებით ნახოს მათ ქვეშ მყოფი გამაძლიერებელი კავშირები. რენტგენის შემოწმებას ასევე შეუძლია დაინახოს solder სახსრების შიგნიდან, რომ იპოვოთ ბუშტები, რომელთა ნახვა შეუძლებელია AOI– სთან.

რენტგენოლოგიურ სისტემას ასევე შეუძლია ნახოს გამაძლიერებელი სახსრის ქუსლი. AOI– ს დროს, გამაგრილებელი სახსარი დაფარული იქნება ტყვიით. გარდა ამისა, რენტგენის შემოწმების გამოყენებისას, ჩრდილები არ შედის. ამრიგად, რენტგენის შემოწმება კარგად მუშაობს მკვრივი კომპონენტების მქონე მიკროსქემის დაფებისთვის. რენტგენის ინსპექციის მოწყობილობები შეიძლება გამოყენებულ იქნას სახელმძღვანელო რენტგენის შემოწმებისთვის, ან ავტომატური რენტგენის სისტემა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ავტომატური რენტგენის შემოწმებისთვის (AXI).

რენტგენის შემოწმება იდეალური არჩევანია უფრო რთული მიკროსქემის დაფებისთვის და აქვს გარკვეული ფუნქციები, რომლებიც სხვა შემოწმების მეთოდებს არ გააჩნია, მაგალითად, ჩიპური პაკეტების შეღწევადობის უნარი. ის ასევე შეიძლება კარგად იქნას გამოყენებული მჭიდროდ შეფუთული PCB- ების შესამოწმებლად და შეუძლია შეასრულოს უფრო დეტალური ინსპექციები გამაგრილებელ 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 ასეთი პაკეტებით, თქვენ უნდა ჩადოთ ინვესტიცია რენტგენოლოგიური ინსპექციის მოწყობილობებში.