Teknologi Ujian Biasa dan Peralatan Ujian dalam Industri PCB

Tidak kira apa jenis papan litar bercetak yang perlu dibina atau jenis peralatan yang digunakan, PCB mesti berfungsi dengan betul. Ini adalah kunci kepada prestasi banyak produk, dan kegagalan boleh menyebabkan akibat yang serius.

Memeriksa PCB semasa proses reka bentuk, pembuatan, dan pemasangan adalah penting untuk memastikan produk memenuhi piawaian kualiti dan melakukan seperti yang diharapkan. Hari ini, PCB sangat kompleks. Walaupun kerumitan ini menyediakan ruang untuk banyak ciri baru, ia juga membawa risiko kegagalan yang lebih besar. Dengan pembangunan PCB, teknologi pemeriksaan dan teknologi yang digunakan untuk memastikan kualitinya menjadi semakin maju.

Pilih teknologi pengesanan yang betul melalui jenis PCB, langkah -langkah semasa dalam proses pengeluaran dan kesalahan yang akan diuji. Membangunkan pelan pemeriksaan dan ujian yang betul adalah penting untuk memastikan produk berkualiti tinggi.

 

1

Mengapa kita perlu menyemak PCB?
Pemeriksaan adalah langkah utama dalam semua proses pengeluaran PCB. Ia dapat mengesan kecacatan PCB untuk membetulkannya dan meningkatkan prestasi keseluruhan.

Pemeriksaan PCB boleh mendedahkan sebarang kecacatan yang mungkin berlaku semasa proses pembuatan atau pemasangan. Ia juga boleh membantu mendedahkan sebarang kelemahan reka bentuk yang mungkin wujud. Memeriksa PCB selepas setiap peringkat proses dapat mencari kecacatan sebelum memasuki peringkat seterusnya, dengan itu mengelakkan membuang lebih banyak masa dan wang untuk membeli produk yang cacat. Ia juga boleh membantu mencari kecacatan satu kali yang mempengaruhi satu atau lebih PCB. Proses ini membantu memastikan konsistensi kualiti antara papan litar dan produk akhir.

Tanpa prosedur pemeriksaan PCB yang betul, papan litar yang cacat boleh diserahkan kepada pelanggan. Jika pelanggan menerima produk yang cacat, pengilang mungkin mengalami kerugian akibat pembayaran waranti atau pulangan. Pelanggan juga akan kehilangan kepercayaan kepada syarikat itu, dengan itu merosakkan reputasi korporat. Jika pelanggan memindahkan perniagaan mereka ke lokasi lain, keadaan ini mungkin membawa kepada peluang yang tidak dijawab.

Dalam kes yang paling teruk, jika PCB yang cacat digunakan dalam produk seperti peralatan perubatan atau bahagian auto, ia boleh menyebabkan kecederaan atau kematian. Masalah sedemikian boleh menyebabkan kehilangan reputasi yang teruk dan litigasi mahal.

Pemeriksaan PCB juga boleh membantu meningkatkan keseluruhan proses pengeluaran PCB. Sekiranya kecacatan sering dijumpai, langkah -langkah boleh diambil dalam proses untuk membetulkan kecacatan.

 

Kaedah pemeriksaan pemasangan papan litar bercetak
Apakah pemeriksaan PCB? Untuk memastikan bahawa PCB boleh beroperasi seperti yang dijangkakan, pengilang mesti mengesahkan bahawa semua komponen dipasang dengan betul. Ini dicapai melalui satu siri teknik, dari pemeriksaan manual mudah untuk ujian automatik menggunakan peralatan pemeriksaan PCB canggih.

Pemeriksaan visual manual adalah titik permulaan yang baik. Untuk PCB yang agak mudah, anda hanya memerlukannya.
Pemeriksaan Visual Manual:
Bentuk yang paling mudah bagi pemeriksaan PCB adalah pemeriksaan visual manual (MVI). Untuk melakukan ujian sedemikian, pekerja boleh melihat papan dengan mata kasar atau membesarkan. Mereka akan membandingkan lembaga dengan dokumen reka bentuk untuk memastikan semua spesifikasi dipenuhi. Mereka juga akan mencari nilai lalai biasa. Jenis kecacatan yang mereka cari bergantung kepada jenis papan litar dan komponen di atasnya.

Ia berguna untuk melaksanakan MVI selepas hampir setiap langkah proses pengeluaran PCB (termasuk pemasangan).

Pemeriksa memeriksa hampir setiap aspek papan litar dan mencari pelbagai kecacatan biasa dalam setiap aspek. Senarai semak pemeriksaan PCB visual yang biasa mungkin termasuk yang berikut:
Pastikan ketebalan papan litar betul, dan periksa kekasaran permukaan dan warpage.
Semak sama ada saiz komponen memenuhi spesifikasi, dan memberi perhatian khusus kepada saiz yang berkaitan dengan penyambung elektrik.
Semak integriti dan kejelasan corak konduktif, dan periksa jambatan solder, litar terbuka, burrs dan lompang.
Semak kualiti permukaan dan kemudian periksa penyok, penyok, calar, lubang pin dan kecacatan lain pada jejak dan pad yang dicetak.
Sahkan bahawa semua melalui lubang berada di kedudukan yang betul. Pastikan tidak ada ketinggalan atau lubang yang tidak wajar, diameter sepadan dengan spesifikasi reka bentuk, dan tidak ada jurang atau knot.
Semak ketegasan, kekasaran dan kecerahan plat sokongan, dan periksa kecacatan yang dibangkitkan.
Menilai kualiti salutan. Semak warna fluks penyaduran, dan sama ada seragam, teguh dan dalam kedudukan yang betul.

Berbanding dengan jenis pemeriksaan lain, MVI mempunyai beberapa kelebihan. Kerana kesederhanaannya, ia adalah kos rendah. Kecuali penguatan yang mungkin, tiada peralatan khas diperlukan. Pemeriksaan ini juga boleh dilakukan dengan cepat, dan mereka dapat dengan mudah ditambah pada akhir proses apa pun.

Untuk melakukan pemeriksaan sedemikian, satu -satunya perkara yang diperlukan adalah untuk mencari kakitangan profesional. Jika anda mempunyai kepakaran yang diperlukan, teknik ini mungkin membantu. Walau bagaimanapun, adalah penting bahawa pekerja boleh menggunakan spesifikasi reka bentuk dan mengetahui kecacatan mana yang perlu diperhatikan.

Fungsi kaedah cek ini adalah terhad. Ia tidak dapat memeriksa komponen yang tidak berada di garis penglihatan pekerja. Sebagai contoh, sendi solder tersembunyi tidak boleh diperiksa dengan cara ini. Pekerja juga mungkin terlepas beberapa kecacatan, terutamanya kecacatan kecil. Menggunakan kaedah ini untuk memeriksa papan litar kompleks dengan banyak komponen kecil sangat mencabar.

 

 

Pemeriksaan Optik Automatik:
Anda juga boleh menggunakan mesin pemeriksaan PCB untuk pemeriksaan visual. Kaedah ini dipanggil pemeriksaan optik automatik (AOI).

Sistem AOI menggunakan pelbagai sumber cahaya dan satu atau lebih pegun atau kamera untuk pemeriksaan. Sumber cahaya menerangi papan PCB dari semua sudut. Kamera kemudian mengambil gambar atau video pegun papan litar dan menyusunnya untuk membuat gambar lengkap peranti. Sistem itu kemudian membandingkan imej yang ditangkap dengan maklumat mengenai penampilan lembaga dari spesifikasi reka bentuk atau unit lengkap yang diluluskan.

Kedua -dua peralatan AOI 2D dan 3D disediakan. Mesin AOI 2D menggunakan lampu berwarna dan kamera sampingan dari pelbagai sudut untuk memeriksa komponen yang ketinggiannya terjejas. Peralatan AOI 3D agak baru dan dapat mengukur ketinggian komponen dengan cepat dan tepat.

AOI boleh menemui banyak kecacatan yang sama seperti MVI, termasuk nodul, calar, litar terbuka, penipisan solder, komponen yang hilang, dll.

AOI adalah teknologi yang matang dan tepat yang dapat mengesan banyak kesalahan dalam PCB. Ia sangat berguna dalam banyak peringkat proses pengeluaran PCB. Ia juga lebih cepat daripada MVI dan menghapuskan kemungkinan kesilapan manusia. Seperti MVI, ia tidak boleh digunakan untuk memeriksa komponen dari penglihatan, seperti sambungan yang tersembunyi di bawah array grid bola (BGA) dan jenis pembungkusan lain. Ini mungkin tidak berkesan untuk PCB dengan kepekatan komponen yang tinggi, kerana beberapa komponen mungkin tersembunyi atau dikaburkan.
Pengukuran ujian laser automatik:
Satu lagi kaedah pemeriksaan PCB ialah pengukuran ujian laser automatik (ALT). Anda boleh menggunakan ALT untuk mengukur saiz sendi pateri dan deposit sendi pateri dan pemantulan pelbagai komponen.

Sistem ALT menggunakan laser untuk mengimbas dan mengukur komponen PCB. Apabila cahaya mencerminkan dari komponen papan, sistem menggunakan kedudukan cahaya untuk menentukan ketinggiannya. Ia juga mengukur keamatan rasuk yang dicerminkan untuk menentukan reflektif komponen. Sistem ini kemudiannya boleh membandingkan pengukuran ini dengan spesifikasi reka bentuk, atau dengan papan litar yang telah diluluskan untuk mengenal pasti dengan tepat sebarang kecacatan.

Menggunakan sistem ALT sangat sesuai untuk menentukan jumlah dan lokasi deposit tampal pateri. Ia memberikan maklumat mengenai penjajaran, kelikatan, kebersihan dan sifat -sifat percetakan tampal solder lain. Kaedah ALT menyediakan maklumat terperinci dan boleh diukur dengan cepat. Jenis pengukuran ini biasanya tepat tetapi tertakluk kepada gangguan atau perisai.

 

Pemeriksaan X-ray:
Dengan kebangkitan teknologi gunung permukaan, PCB telah menjadi lebih kompleks. Sekarang, papan litar mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi, komponen yang lebih kecil, dan termasuk pakej cip seperti BGA dan pembungkusan skala cip (CSP), yang mana sambungan solder tersembunyi tidak dapat dilihat. Fungsi ini membawa cabaran kepada pemeriksaan visual seperti MVI dan AOI.

Untuk mengatasi cabaran ini, peralatan pemeriksaan sinar-X boleh digunakan. Bahan menyerap sinar-X mengikut berat atomnya. Unsur -unsur yang lebih berat menyerap lebih banyak dan unsur -unsur yang lebih ringan menyerap kurang, yang dapat membezakan bahan. Solder diperbuat daripada unsur -unsur berat seperti timah, perak, dan plumbum, manakala kebanyakan komponen lain pada PCB diperbuat daripada unsur -unsur yang lebih ringan seperti aluminium, tembaga, karbon, dan silikon. Akibatnya, solder mudah dilihat semasa pemeriksaan sinar-X, sementara hampir semua komponen lain (termasuk substrat, petunjuk, dan litar bersepadu silikon) tidak dapat dilihat.

X-ray tidak dicerminkan seperti cahaya, tetapi melalui objek untuk membentuk imej objek. Proses ini memungkinkan untuk melihat melalui pakej cip dan komponen lain untuk memeriksa sambungan solder di bawahnya. Pemeriksaan X-ray juga dapat melihat bahagian dalam sendi solder untuk mencari gelembung yang tidak dapat dilihat dengan AOI.

Sistem X-ray juga dapat melihat tumit sendi pateri. Semasa AOI, sendi pateri akan dilindungi oleh pendahuluan. Di samping itu, apabila menggunakan pemeriksaan sinar-X, tiada bayang-bayang masuk. Oleh itu, pemeriksaan sinar-X berfungsi dengan baik untuk papan litar dengan komponen padat. Peralatan pemeriksaan sinar-X boleh digunakan untuk pemeriksaan sinar-X manual, atau sistem sinar-X automatik boleh digunakan untuk pemeriksaan sinar-X automatik (AXI).

Pemeriksaan sinar-X adalah pilihan yang ideal untuk papan litar yang lebih kompleks, dan mempunyai fungsi tertentu yang tidak ada kaedah pemeriksaan lain, seperti keupayaan untuk menembusi pakej cip. Ia juga boleh digunakan dengan baik untuk memeriksa PCB yang padat, dan boleh melakukan pemeriksaan yang lebih terperinci mengenai sendi solder. Teknologi ini agak baru, lebih kompleks, dan berpotensi lebih mahal. Hanya apabila anda mempunyai sejumlah besar papan litar padat dengan BGA, CSP dan pakej lain, anda perlu melabur dalam peralatan pemeriksaan sinar-X.