Nesvarbu, kokio tipo spausdintinę plokštę reikia pastatyti ar kokia įranga naudojama, PCB turi veikti tinkamai. Tai yra daugelio gaminių veikimo raktas, o gedimai gali sukelti rimtų pasekmių.

PCB tikrinimas projektavimo, gamybos ir surinkimo proceso metu yra būtinas norint užtikrinti, kad gaminys atitiktų kokybės standartus ir veiktų taip, kaip tikėtasi. Šiandien PCB yra labai sudėtingi. Nors šis sudėtingumas suteikia vietos daugybei naujų funkcijų, taip pat kyla didesnė gedimo rizika. Tobulėjant PCB, tikrinimo technologija ir jos kokybei užtikrinti naudojamos technologijos tampa vis tobulesnės.

Pasirinkite tinkamą aptikimo technologiją pagal PCB tipą, dabartinius gamybos proceso etapus ir tikrintinus gedimus. Norint užtikrinti aukštos kokybės produktus, būtina parengti tinkamą patikrinimo ir bandymų planą.

1
●
Kodėl turime patikrinti PCB?
Patikrinimas yra pagrindinis visų PCB gamybos procesų etapas. Jis gali aptikti PCB defektus, kad juos ištaisytų ir pagerintų bendrą veikimą.

PCB patikrinimas gali atskleisti bet kokius defektus, kurie gali atsirasti gamybos ar surinkimo proceso metu. Tai taip pat gali padėti atskleisti visus galimus dizaino trūkumus. Patikrinus PCB po kiekvieno proceso etapo, galima rasti defektų dar prieš pereinant į kitą etapą, taip išvengiant daugiau laiko ir pinigų sugaištant nekokybiškus gaminius. Tai taip pat gali padėti rasti vienkartinius defektus, turinčius įtakos vienam ar daugiau PCB. Šis procesas padeda užtikrinti plokštės ir galutinio produkto kokybės nuoseklumą.

Neturint tinkamų PCB tikrinimo procedūrų, sugedusios plokštės gali būti perduotos klientams. Klientui gavus nekokybišką prekę, gamintojas gali patirti nuostolių dėl garantinių apmokėjimų ar grąžinimų. Klientai taip pat praras pasitikėjimą įmone ir taip pakenks įmonės reputacijai. Jei klientai perkelia savo verslą į kitas vietas, tokia situacija gali lemti praleistas galimybes.

Blogiausiu atveju, jei sugedęs PCB naudojamas gaminiuose, tokiuose kaip medicinos įranga ar automobilių dalys, tai gali sukelti sužalojimą arba mirtį. Tokios problemos gali sukelti rimtą reputacijos praradimą ir brangų bylinėjimąsi.

PCB patikrinimas taip pat gali padėti pagerinti visą PCB gamybos procesą. Jei defektas aptinkamas dažnai, galima imtis priemonių defektui ištaisyti.

Spausdintinės plokštės surinkimo tikrinimo metodas
Kas yra PCB patikrinimas? Siekdamas užtikrinti, kad PCB veiktų taip, kaip tikėtasi, gamintojas turi patikrinti, ar visi komponentai surinkti teisingai. Tai pasiekiama naudojant daugybę metodų, nuo paprasto rankinio tikrinimo iki automatinio testavimo naudojant pažangią PCB tikrinimo įrangą.

Rankinis vizualinis patikrinimas yra geras atspirties taškas. Jei norite palyginti paprastų PCB, jums gali prireikti tik jų.
Rankinis vizualinis patikrinimas:
Paprasčiausias PCB patikrinimo būdas yra rankinis vizualinis patikrinimas (MVI). Norėdami atlikti tokius bandymus, darbuotojai gali apžiūrėti lentą plika akimi arba padidinti. Jie palygins plokštę su projekto dokumentu, kad įsitikintų, jog laikomasi visų specifikacijų. Jie taip pat ieškos bendrų numatytųjų verčių. Defekto tipas, kurio jie ieško, priklauso nuo plokštės tipo ir joje esančių komponentų.

MVI naudinga atlikti beveik po kiekvieno PCB gamybos proceso žingsnio (įskaitant surinkimą).

Inspektorius tikrina beveik kiekvieną plokštės aspektą ir ieško įvairių bendrų defektų kiekviename aspekte. Tipiškas vizualinis PCB patikrinimo kontrolinis sąrašas gali būti toks:
Įsitikinkite, kad plokštės storis yra tinkamas, ir patikrinkite paviršiaus šiurkštumą bei deformaciją.
Patikrinkite, ar komponento dydis atitinka specifikacijas, ir atkreipkite ypatingą dėmesį į dydį, susijusį su elektros jungtimi.
Patikrinkite laidžiojo modelio vientisumą ir aiškumą bei patikrinkite, ar nėra litavimo tiltelių, atvirų grandinių, įtrūkimų ir tuštumų.
Patikrinkite paviršiaus kokybę, tada patikrinkite, ar ant atspausdintų pėdsakų ir pagalvėlių nėra įlenkimų, įlenkimų, įbrėžimų, skylučių ir kitų defektų.
Įsitikinkite, kad visos skylės yra tinkamoje padėtyje. Įsitikinkite, kad nėra praleidimų ar netinkamų skylių, skersmuo atitinka projektavimo specifikacijas ir ar nėra tarpų ar mazgų.
Patikrinkite atraminės plokštės tvirtumą, šiurkštumą ir ryškumą bei patikrinkite, ar nėra iškilusių defektų.
Įvertinkite dangos kokybę. Patikrinkite dengimo srauto spalvą ir ar ji vienoda, tvirta ir tinkamoje padėtyje.

Palyginti su kitų tipų patikrinimais, MVI turi keletą privalumų. Dėl savo paprastumo jis yra pigus. Išskyrus galimą stiprinimą, nereikia jokios specialios įrangos. Šiuos patikrinimus taip pat galima atlikti labai greitai ir juos galima lengvai pridėti prie bet kurio proceso pabaigos.

Norint atlikti tokius patikrinimus, tereikia surasti profesionalius darbuotojus. Jei turite reikiamų žinių, ši technika gali būti naudinga. Tačiau labai svarbu, kad darbuotojai galėtų naudotis projektavimo specifikacijomis ir žinotų, į kokius defektus reikia atkreipti dėmesį.

Šio tikrinimo metodo funkcionalumas yra ribotas. Jis negali tikrinti komponentų, kurių nėra darbuotojo matomoje vietoje. Pavyzdžiui, tokiu būdu negalima patikrinti paslėptų litavimo jungčių. Darbuotojai taip pat gali nepastebėti kai kurių defektų, ypač smulkių. Ypač sudėtinga naudoti šį metodą sudėtingoms grandinių plokštėms, kuriose yra daug mažų komponentų, tikrinti.

Automatinis optinis patikrinimas:
Vizualiniam patikrinimui taip pat galite naudoti PCB tikrinimo mašiną. Šis metodas vadinamas automatiniu optiniu patikrinimu (AOI).

AOI sistemos patikrinimui naudoja kelis šviesos šaltinius ir vieną ar daugiau stacionarių arba kamerų. Šviesos šaltinis apšviečia PCB plokštę iš visų pusių. Tada fotoaparatas nufotografuoja grandinės plokštės vaizdą arba vaizdo įrašą ir sukompiliuoja jį, kad sukurtų visą įrenginio vaizdą. Tada sistema lygina savo užfiksuotus vaizdus su informacija apie plokštės išvaizdą iš projekto specifikacijų arba patvirtintų komplektų.

Galima įsigyti ir 2D, ir 3D AOI įrangą. 2D AOI aparatas naudoja spalvotas lemputes ir šonines kameras iš kelių kampų, kad patikrintų komponentus, kurių aukštis yra paveiktas. 3D AOI įranga yra palyginti nauja ir gali greitai ir tiksliai išmatuoti komponentų aukštį.

AOI gali rasti daug tų pačių defektų kaip ir MVI, įskaitant mazgus, įbrėžimus, atviras grandines, litavimo plonėjimą, trūkstamus komponentus ir kt.

AOI yra brandi ir tiksli technologija, galinti aptikti daugybę PCB gedimų. Tai labai naudinga daugelyje PCB gamybos proceso etapų. Jis taip pat yra greitesnis nei MVI ir pašalina žmogiškosios klaidos galimybę. Kaip ir MVI, jo negalima naudoti norint apžiūrėti nepastebimoje vietoje esančius komponentus, pvz., jungtis, paslėptas po rutulinių tinklelių matricomis (BGA) ir kitų tipų pakuotes. Tai gali būti neveiksminga PCB, kurių komponentų koncentracija yra didelė, nes kai kurie komponentai gali būti paslėpti arba uždengti.
Automatinis lazerinio testo matavimas:
Kitas PCB tikrinimo būdas yra automatinis lazerinio testo (ALT) matavimas. Naudodami ALT galite matuoti litavimo jungčių dydį ir litavimo jungčių nuosėdas bei įvairių komponentų atspindį.

ALT sistema naudoja lazerį PCB komponentams nuskaityti ir matuoti. Kai šviesa atsispindi nuo plokštės komponentų, sistema naudoja šviesos padėtį jos aukščiui nustatyti. Jis taip pat matuoja atspindėto pluošto intensyvumą, kad nustatytų komponento atspindį. Tada sistema gali palyginti šiuos matavimus su projekto specifikacijomis arba su plokštėmis, kurios buvo patvirtintos tiksliai nustatyti bet kokius defektus.

ALT sistemos naudojimas idealiai tinka litavimo pastos nuosėdų kiekiui ir vietai nustatyti. Jame pateikiama informacija apie litavimo pastos spausdinimo išlygiavimą, klampumą, švarumą ir kitas savybes. ALT metodas suteikia išsamią informaciją ir gali būti išmatuotas labai greitai. Tokio tipo matavimai paprastai yra tikslūs, tačiau gali būti trikdomi arba ekranuojami.

Rentgeno tyrimas:
Tobulėjant paviršinio montavimo technologijai, PCB tampa vis sudėtingesni. Dabar plokštės turi didesnį tankį, mažesnius komponentus ir apima lustų paketus, tokius kaip BGA ir lusto masto pakuotės (CSP), per kurias nematyti paslėptų litavimo jungčių. Šios funkcijos kelia iššūkių vizualinėms apžiūroms, tokioms kaip MVI ir AOI.

Norint įveikti šiuos iššūkius, galima naudoti rentgeno tikrinimo įrangą. Medžiaga sugeria rentgeno spindulius pagal savo atominį svorį. Sunkesni elementai sugeria daugiau, o lengvesni mažiau, todėl galima atskirti medžiagas. Lydmetalis yra pagamintas iš sunkių elementų, tokių kaip alavas, sidabras ir švinas, o dauguma kitų PCB komponentų yra pagaminti iš lengvesnių elementų, tokių kaip aliuminis, varis, anglis ir silicis. Dėl to lydmetalis yra lengvai matomas atliekant rentgeno tyrimą, o beveik visi kiti komponentai (įskaitant substratus, laidus ir silicio integrinius grandynus) yra nematomi.

Rentgeno spinduliai neatsispindi kaip šviesa, bet praeina pro objektą, kad susidarytų objekto vaizdas. Šis procesas leidžia peržvelgti lusto paketą ir kitus komponentus, kad būtų galima patikrinti litavimo jungtis po jais. Rentgeno spindulių patikrinimas taip pat gali pamatyti litavimo jungčių vidų, kad būtų galima rasti burbuliukų, kurių negalima matyti naudojant AOI.

Rentgeno sistema taip pat gali matyti litavimo jungties kulną. AOI metu litavimo jungtis bus padengta švinu. Be to, naudojant rentgeno tyrimą, nepatenka jokie šešėliai. Todėl rentgeno patikra gerai tinka plokštėms su tankiais komponentais. Rentgeno tikrinimo įranga gali būti naudojama rankiniam rentgeno patikrinimui, arba automatinė rentgeno sistema gali būti naudojama automatiniam rentgeno patikrinimui (AXI).

Rentgeno spindulių patikra yra idealus pasirinkimas sudėtingesnėms grandinių plokštėms ir turi tam tikrų funkcijų, kurių kiti tikrinimo metodai neturi, pvz., galimybę prasiskverbti į lustų pakuotes. Jis taip pat gali būti gerai naudojamas tiriant tankiai supakuotus PCB, taip pat galima atlikti išsamesnius litavimo jungčių patikrinimus. Ši technologija yra šiek tiek naujesnė, sudėtingesnė ir galbūt brangesnė. Tik tada, kai turite daug tankių plokščių su BGA, CSP ir kitais tokiais paketais, turite investuoti į rentgeno tikrinimo įrangą.