PCB 산업의 일반적인 테스트 기술 및 테스트 장비

어떤 유형의 인쇄 회로 보드를 건설해야하든 어떤 유형의 장비가 사용하든 PCB는 제대로 작동해야합니다. 그것은 많은 제품의 성능의 열쇠이며 실패는 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.

설계, 제조 및 어셈블리 프로세스 중에 PCB를 점검하는 것은 제품이 품질 표준을 충족하고 예상대로 수행하는지 확인하는 데 필수적입니다. 오늘날 PCB는 매우 복잡합니다. 이 복잡성은 많은 새로운 기능을위한 공간을 제공하지만 실패의 위험이 더 커집니다. PCB의 개발로 인해 품질이 점점 더 진보되도록 검사 기술과 기술이 사용됩니다.

PCB 유형, 생산 공정의 현재 단계 및 테스트 할 결함을 통해 올바른 탐지 기술을 선택하십시오. 고품질 제품을 보장하려면 적절한 검사 및 테스트 계획을 개발하는 것이 필수적입니다.

 

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PCB를 확인 해야하는 이유는 무엇입니까?
검사는 모든 PCB 생산 프로세스의 핵심 단계입니다. PCB 결함을 수정하고 전반적인 성능을 향상시키기 위해 PCB 결함을 감지 할 수 있습니다.

PCB의 검사는 제조 또는 조립 공정에서 발생할 수있는 모든 결함을 보여줄 수 있습니다. 또한 존재할 수있는 디자인 결함을 드러내는 데 도움이 될 수 있습니다. 프로세스의 각 단계 후에 PCB를 점검하면 다음 단계에 들어가기 전에 결함을 찾을 수 있으므로 결함이있는 제품을 구매하기 위해 더 많은 시간과 돈을 낭비하지 않습니다. 또한 하나 이상의 PCB에 영향을 미치는 일회성 결함을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 프로세스는 회로 보드와 최종 제품 간의 품질 일관성을 보장하는 데 도움이됩니다.

적절한 PCB 검사 절차가 없으면 회로 기판이 결함이있는 고객에게 건네질 수 있습니다. 고객이 결함이있는 제품을받는 경우, 제조업체는 보증 지불 또는 수익으로 인해 손실을 겪을 수 있습니다. 고객은 또한 회사에 대한 신뢰를 잃어 기업 평판을 손상시킬 것입니다. 고객이 비즈니스를 다른 위치로 옮기면 이러한 상황으로 인해 기회가 누락 될 수 있습니다.

최악의 경우 의료 장비 또는 자동차 부품과 같은 제품에 결함이있는 PCB가 사용되는 경우 부상이나 사망을 유발할 수 있습니다. 이러한 문제는 심각한 평판 손실과 값 비싼 소송으로 이어질 수 있습니다.

PCB 검사는 또한 전체 PCB 생산 공정을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 결함이 자주 발견되면 결함을 수정하기위한 과정에서 측정을 수행 할 수 있습니다.

 

인쇄 회로 보드 어셈블리 검사 방법
PCB 검사는 무엇입니까? PCB가 예상대로 작동 할 수 있도록 제조업체는 모든 구성 요소가 올바르게 조립되었는지 확인해야합니다. 이는 간단한 수동 검사부터 고급 PCB 검사 장비를 사용한 자동 테스트에 이르기까지 일련의 기술을 통해 달성됩니다.

수동 육안 검사는 좋은 출발점입니다. 비교적 간단한 PCB의 경우 만 필요할 수 있습니다.
수동 육안 검사 :
가장 간단한 형태의 PCB 검사는 수동 육안 검사 (MVI)입니다. 이러한 테스트를 수행하기 위해 근로자는 육안으로 보드를 볼 수 있습니다. 그들은 모든 사양이 충족되도록 보드를 설계 문서와 비교할 것입니다. 또한 일반적인 기본값을 찾습니다. 그들이 찾는 결함의 유형은 회로 보드의 유형과 그 구성 요소에 따라 다릅니다.

PCB 생산 공정 (어셈블리 포함)의 거의 모든 단계 후에 MVI를 수행하는 것이 유용합니다.

검사관은 회로 보드의 거의 모든 측면을 검사하고 모든 측면에서 다양한 일반적인 결함을 찾습니다. 일반적인 시각적 PCB 검사 점검표에는 다음이 포함될 수 있습니다.
회로 보드의 두께가 올바른지 확인하고 표면 거칠기와 웅변을 점검하십시오.
구성 요소의 크기가 사양을 충족하는지 여부를 확인하고 전기 커넥터와 관련된 크기에 특별한주의를 기울이십시오.
전도성 패턴의 무결성과 명확성을 확인하고 솔더 브리지, 오픈 회로, 버 및 공극을 확인하십시오.
표면 품질을 점검 한 다음 인쇄 된 추적 및 패드에 대한 Dents, Dents, Scratches, Pinholes 및 기타 결함을 확인하십시오.
구멍을 통해 모든 구멍이 올바른 위치에 있는지 확인하십시오. 누락이나 부적절한 구멍이없고, 직경은 설계 사양과 일치하며 간격이나 매듭이 없습니다.
백킹 플레이트의 견고성, 거칠기 및 밝기를 점검하고 결함이 높아지는 것을 확인하십시오.
코팅 품질을 평가합니다. 도금 플럭스의 색상과 균일하고 단단하며 올바른 위치에 있는지 확인하십시오.

다른 유형의 검사와 비교할 때 MVI에는 몇 가지 장점이 있습니다. 단순성 때문에 저렴한 비용입니다. 가능한 증폭을 제외하고는 특별한 장비가 필요하지 않습니다. 이 검사는 또한 매우 빠르게 수행 될 수 있으며 모든 프로세스의 끝에 쉽게 추가 할 수 있습니다.

그러한 검사를 수행하기 위해 필요한 유일한 것은 전문 직원을 찾는 것입니다. 필요한 전문 지식이 있다면이 기술이 도움이 될 수 있습니다. 그러나 직원이 설계 사양을 사용하고 어떤 결함을 주목 해야하는지 알 수 있습니다.

이 점검 방법의 기능은 제한적입니다. 작업자의 시야에없는 구성 요소를 검사 할 수 없습니다. 예를 들어, 숨겨진 솔더 조인트는 이런 식으로 확인할 수 없습니다. 직원은 일부 결함, 특히 작은 결함을 놓칠 수도 있습니다. 이 방법을 사용하여 많은 작은 구성 요소가있는 복잡한 회로 보드를 검사하는 것은 특히 어려운 일입니다.

 

 

자동화 된 광학 검사 :
시각적 검사를 위해 PCB 검사 기계를 사용할 수도 있습니다. 이 방법을 자동 광학 검사 (AOI)라고합니다.

AOI 시스템은 여러 광원과 하나 이상의 고정 또는 카메라를 사용하여 검사합니다. 광원은 PCB 보드를 모든 각도에서 비 웁니다. 그런 다음 카메라는 회로 보드의 정지 이미지 또는 비디오를 가져 와서 장치의 전체 그림을 만듭니다. 그런 다음이 시스템은 캡처 된 이미지를 설계 사양 또는 승인 된 완전한 장치에서 보드의 모양에 대한 정보와 비교합니다.

2D 및 3D AOI 장비를 모두 사용할 수 있습니다. 2D AOI 기계는 여러 각도의 컬러 라이트와 사이드 카메라를 사용하여 높이가 영향을받는 구성 요소를 검사합니다. 3D AOI 장비는 비교적 새롭고 구성 요소 높이를 빠르고 정확하게 측정 할 수 있습니다.

AOI는 결절, 긁힘, 오픈 회로, 솔더 가늘어지기, 누락 된 구성 요소 등을 포함하여 MVI와 동일한 결함을 찾을 수 있습니다.

AOI는 PCB의 많은 결함을 감지 할 수있는 성숙하고 정확한 기술입니다. PCB 생산 공정의 여러 단계에서 매우 유용합니다. 또한 MVI보다 빠르며 인간 오류의 가능성을 제거합니다. MVI와 마찬가지로 볼 그리드 어레이 (BGA) 및 기타 유형의 패키징에 숨겨진 연결과 같은 구성 요소가 보이지 않는 검사에 사용될 수 없습니다. 구성 요소 농도가 높은 PCB에는 효과적이지 않을 수 있습니다. 일부 구성 요소는 숨겨 지거나 가려질 수 있기 때문입니다.
자동 레이저 테스트 측정 :
PCB 검사의 또 다른 방법은 자동 레이저 테스트 (ALT) 측정입니다. Alt를 사용하여 솔더 조인트 및 솔더 조인트 퇴적물의 크기와 다양한 구성 요소의 반사율을 측정 할 수 있습니다.

ALT 시스템은 레이저를 사용하여 PCB 구성 요소를 스캔하고 측정합니다. 보드의 구성 요소에서 빛이 반사되면 시스템은 빛의 위치를 ​​사용하여 높이를 결정합니다. 또한 성분의 반사율을 결정하기 위해 반사 된 빔의 강도를 측정합니다. 그런 다음 시스템은 이러한 측정을 설계 사양과 비교하거나 모든 결함을 정확하게 식별하도록 승인 된 회로 보드와 비교할 수 있습니다.

ALT 시스템 사용은 솔더 페이스트 퇴적물의 양과 위치를 결정하는 데 이상적입니다. 솔더 페이스트 인쇄의 정렬, 점도, 청결 및 기타 특성에 대한 정보를 제공합니다. ALT 방법은 자세한 정보를 제공하며 매우 빠르게 측정 할 수 있습니다. 이러한 유형의 측정은 일반적으로 정확하지만 간섭이나 차폐에 따라 다릅니다.

 

X- 선 검사 :
Surface Mount 기술의 상승으로 PCB는 점점 더 복잡해졌습니다. 이제 회로 보드는 밀도가 높고 구성 요소가 더 높으며 BGA 및 Chip Scale Packaging (CSP)과 같은 칩 패키지를 포함하여 숨겨진 솔더 연결을 볼 수 없습니다. 이러한 기능은 MVI 및 AOI와 같은 육안 검사에 어려움을 겪습니다.

이러한 과제를 극복하기 위해 X- 선 검사 장비를 사용할 수 있습니다. 재료는 원자 중량에 따라 X- 선을 흡수합니다. 더 무거운 원소는 더 많이 흡수되고 가벼운 원소는 덜 흡수되어 재료를 구별 할 수 있습니다. 솔더는 주석,은 및 리드와 같은 무거운 원소로 만들어졌으며 PCB의 대부분의 다른 구성 요소는 알루미늄, 구리, 탄소 및 실리콘과 같은 가벼운 요소로 만들어집니다. 결과적으로, 엑더는 X- 선 검사 중에 쉽게 볼 수있는 반면, 거의 모든 다른 구성 요소 (기판, 리드 및 실리콘 통합 회로)는 보이지 않습니다.

X- 레이는 빛처럼 반사되지 않지만 물체를 통과하여 물체의 이미지를 형성합니다. 이 프로세스를 사용하면 칩 패키지 및 기타 구성 요소를 통해 솔더 연결을 확인할 수 있습니다. X- 선 검사는 또한 솔더 조인트 내부를 볼 수있어 AOI로 볼 수없는 기포를 찾을 수 있습니다.

X- 선 시스템은 또한 땜납 조인트의 발 뒤꿈치를 볼 수 있습니다. AOI 동안 솔더 조인트는 리드로 덮여 있습니다. 또한 X- 선 검사를 사용할 때 그림자가 들어오지 않습니다. 따라서 X- 레이 검사는 조밀 한 구성 요소가있는 회로 보드에 적합합니다. X- 선 검사 장비는 수동 X- 선 검사에 사용될 수 있거나 자동 X- 선 시스템을 자동 X- 선 검사 (AXI)에 사용할 수 있습니다.

X- 레이 검사는보다 복잡한 회로 보드에 이상적인 선택이며, 칩 패키지를 관통하는 기능과 같은 다른 검사 방법이없는 특정 기능이 있습니다. 또한 밀도가 높은 PCB를 검사하는 데 잘 사용할 수 있으며 솔더 조인트에서보다 자세한 검사를 수행 할 수 있습니다. 이 기술은 약간 새롭고 복잡하며 잠재적으로 비싸다. BGA, CSP 및 기타 패키지가있는 고밀도 회로 보드가 많을 때만 X- 선 검사 장비에 투자해야합니다.