Gemeenschappelijke testtechnologie en testapparatuur in de PCB -industrie

Het maakt niet uit welk type gedrukte printplaat moet worden gebouwd of welk type apparatuur wordt gebruikt, de PCB moet goed werken. Het is de sleutel tot de prestaties van veel producten, en storingen kunnen ernstige gevolgen hebben.

Het controleren van de PCB tijdens het ontwerp-, productie- en montageproces is essentieel om ervoor te zorgen dat het product voldoet aan kwaliteitsnormen en presteert zoals verwacht. Tegenwoordig zijn PCB's erg complex. Hoewel deze complexiteit ruimte biedt voor veel nieuwe functies, brengt het ook een groter faalrisico met zich mee. Met de ontwikkeling van PCB worden inspectietechnologie en technologie die wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat de kwaliteit ervan steeds geavanceerder wordt.

Selecteer de juiste detectietechnologie via het PCB -type, de huidige stappen in het productieproces en de te testen fouten. Het ontwikkelen van een goed inspectie- en testplan is essentieel om producten van hoge kwaliteit te garanderen.

 

1

Waarom moeten we de PCB controleren?
Inspectie is een belangrijke stap in alle PCB -productieprocessen. Het kan PCB -defecten detecteren om ze te corrigeren en de algehele prestaties te verbeteren.

Inspectie van de PCB kan alle defecten onthullen die kunnen optreden tijdens het productieproces of assemblageproces. Het kan ook helpen bij het onthullen van eventuele ontwerpfouten die kunnen bestaan. Het controleren van de PCB na elke fase van het proces kan defecten vinden voordat ze de volgende fase invoeren, waardoor het verspillen van meer tijd en geld wordt verspild om defecte producten te kopen. Het kan ook helpen bij het vinden van eenmalige defecten die een of meer PCB's beïnvloeden. Dit proces helpt om de consistentie van de kwaliteit tussen de printplaat en het eindproduct te waarborgen.

Zonder de juiste PCB -inspectieprocedures kunnen defecte printplaten aan klanten worden overhandigd. Als de klant een gebrekkig product ontvangt, kan de fabrikant verliezen lijden als gevolg van garantiebetalingen of aangiften. Klanten zullen ook het vertrouwen in het bedrijf verliezen, waardoor de bedrijfsreputatie wordt beschadigd. Als klanten hun bedrijf naar andere locaties verplaatsen, kan deze situatie leiden tot gemiste kansen.

In het ergste geval, als een defecte PCB wordt gebruikt in producten zoals medische apparatuur of auto -onderdelen, kan dit letsel of overlijden veroorzaken. Dergelijke problemen kunnen leiden tot ernstig reputatieverlies en dure rechtszaken.

PCB -inspectie kan ook helpen het hele productieproces van PCB te verbeteren. Als een defect vaak wordt gevonden, kunnen in het proces maatregelen worden genomen om het defect te corrigeren.

 

Gedrukte printplaat -inspectiemethode
Wat is PCB -inspectie? Om ervoor te zorgen dat de PCB kan werken zoals verwacht, moet de fabrikant verifiëren dat alle componenten correct zijn geassembleerd. Dit wordt bereikt door een reeks technieken, van eenvoudige handmatige inspectie tot geautomatiseerde testen met behulp van geavanceerde PCB -inspectieapparatuur.

Handmatige visuele inspectie is een goed startpunt. Voor relatief eenvoudige PCB's heeft u ze mogelijk alleen nodig.
Handmatige visuele inspectie:
De eenvoudigste vorm van PCB -inspectie is handmatige visuele inspectie (MVI). Om dergelijke tests uit te voeren, kunnen werknemers het bord bekijken met het blote oog of vergroten. Ze zullen het bord vergelijken met het ontwerpdocument om ervoor te zorgen dat aan alle specificaties wordt voldaan. Ze zullen ook zoeken naar gemeenschappelijke standaardwaarden. Het type defect waarnaar ze zoeken hangt af van het type printplaat en de componenten erop.

Het is handig om MVI uit te voeren na bijna elke stap van het PCB -productieproces (inclusief assemblage).

De inspecteur inspecteert bijna elk aspect van de printplaat en zoekt naar verschillende gemeenschappelijke defecten in elk aspect. Een typische visuele PCB -inspectiechecklist kan het volgende bevatten:
Zorg ervoor dat de dikte van de printplaat correct is en controleer de ruwheid van het oppervlak en de warpage.
Controleer of de grootte van de component aan de specificaties voldoet en besteed speciale aandacht aan de grootte met betrekking tot de elektrische connector.
Controleer de integriteit en duidelijkheid van het geleidende patroon en controleer op soldeerbruggen, open circuits, bramen en nietig.
Controleer de oppervlaktekwaliteit en controleer vervolgens op deuken, deuken, krassen, pinholes en andere defecten op gedrukte sporen en pads.
Bevestig dat alle gaten in de juiste positie zijn. Zorg ervoor dat er geen weglatingen of onjuiste gaten zijn, de diameter komt overeen met de ontwerpspecificaties en er zijn geen gaten of knopen.
Controleer de stevigheid, ruwheid en helderheid van de steunplaat en controleer op verhoogde defecten.
Beoordeel de kwaliteit van de coating. Controleer de kleur van de plateflux en of deze uniform, stevig en in de juiste positie is.

In vergelijking met andere soorten inspecties heeft MVI verschillende voordelen. Vanwege zijn eenvoud is het goedkoop. Behalve mogelijke versterking is er geen speciale apparatuur vereist. Deze controles kunnen ook zeer snel worden uitgevoerd en ze kunnen eenvoudig worden toegevoegd aan het einde van elk proces.

Om dergelijke inspecties uit te voeren, is het enige dat nodig is om professioneel personeel te vinden. Als u de nodige expertise hebt, kan deze techniek nuttig zijn. Het is echter essentieel dat werknemers ontwerpspecificaties kunnen gebruiken en weten welke defecten moeten worden opgemerkt.

De functionaliteit van deze controlemethode is beperkt. Het kan componenten niet inspecteren die niet in het zicht van de werknemer zijn. Verborgen soldeerverbindingen kunnen bijvoorbeeld niet op deze manier worden gecontroleerd. Medewerkers kunnen ook enkele gebreken missen, vooral kleine gebreken. Het gebruik van deze methode om complexe printplaten met veel kleine componenten te inspecteren, is bijzonder uitdagend.

 

 

Geautomatiseerde optische inspectie:
U kunt ook een PCB -inspectiemachine gebruiken voor visuele inspectie. Deze methode wordt geautomatiseerde optische inspectie (AOI) genoemd.

AOI -systemen gebruiken meerdere lichtbronnen en een of meer stationaire of camera's voor inspectie. De lichtbron verlicht het PCB -bord vanuit alle hoeken. De camera maakt vervolgens een stilstaande afbeelding of video van de printplaat en compileert deze om een ​​compleet beeld van het apparaat te maken. Het systeem vergelijkt vervolgens zijn vastgelegde afbeeldingen met informatie over het verschijnen van het bord uit ontwerpspecificaties of goedgekeurde volledige eenheden.

Zowel 2D- als 3D AOI -apparatuur zijn beschikbaar. De 2D AOI -machine maakt gebruik van gekleurde lichten en zijcamera's vanuit meerdere hoeken om componenten te inspecteren waarvan de hoogte wordt beïnvloed. 3D AOI -apparatuur is relatief nieuw en kan de componenthoogte snel en nauwkeurig meten.

AOI kan veel van dezelfde defecten vinden als MVI, waaronder knobbeltjes, krassen, open circuits, dunner wordende soldeer, ontbrekende componenten, enz.

AOI is een volwassen en nauwkeurige technologie die veel fouten in PCB's kan detecteren. Het is erg handig in veel fasen van het PCB -productieproces. Het is ook sneller dan MVI en elimineert de mogelijkheid van menselijke fouten. Net als MVI kan het niet worden gebruikt om componenten uit het zicht te inspecteren, zoals verbindingen verborgen onder Ball Grid Arrays (BGA) en andere soorten verpakkingen. Dit is mogelijk niet effectief voor PCB's met hoge componentenconcentraties, omdat sommige componenten verborgen of verduisterd kunnen zijn.
Automatische lasertestmeting:
Een andere methode voor PCB -inspectie is automatische lasertest (ALT) -meting. U kunt ALT gebruiken om de grootte van soldeerverbindingen en soldeergewrichtingen en de reflectiviteit van verschillende componenten te meten.

Het ALT -systeem gebruikt een laser om PCB -componenten te scannen en te meten. Wanneer licht reflecteert vanuit de componenten van het bord, gebruikt het systeem de positie van het licht om de hoogte ervan te bepalen. Het meet ook de intensiteit van de gereflecteerde balk om de reflectiviteit van de component te bepalen. Het systeem kan deze metingen vervolgens vergelijken met ontwerpspecificaties, of met printplaten die zijn goedgekeurd om eventuele defecten nauwkeurig te identificeren.

Het gebruik van het ALT -systeem is ideaal voor het bepalen van de hoeveelheid en locatie van de afzettingen van soldeerpasta. Het biedt informatie over de uitlijning, viscositeit, netheid en andere eigenschappen van het afdrukken van soldeerpasta. De ALT -methode biedt gedetailleerde informatie en kan zeer snel worden gemeten. Dit soort metingen zijn meestal nauwkeurig, maar onderhevig aan interferentie of afscherming.

 

Röntgeninspectie:
Met de opkomst van oppervlakte -montagetechnologie zijn PCB's steeds complexer geworden. Nu hebben printplaten een hogere dichtheid, kleinere componenten, en omvatten chippakketten zoals BGA en Chip Scale Packaging (CSP), waardoor verborgen soldeerverbindingen niet kunnen worden gezien. Deze functies brengen uitdagingen op visuele inspecties zoals MVI en AOI.

Om deze uitdagingen te overwinnen, kunnen röntgeninspectieapparatuur worden gebruikt. Het materiaal absorbeert röntgenfoto's volgens het atoomgewicht. De zwaardere elementen absorberen meer en de lichtere elementen absorberen minder, die materialen kunnen onderscheiden. Solder is gemaakt van zware elementen zoals tin, zilver en lood, terwijl de meeste andere componenten op de PCB zijn gemaakt van lichtere elementen zoals aluminium, koper, koolstof en silicium. Als gevolg hiervan is het soldeer gemakkelijk te zien tijdens röntgeninspectie, terwijl bijna alle andere componenten (inclusief substraten, leads en silicium geïntegreerde circuits) onzichtbaar zijn.

Röntgenfoto's worden niet gereflecteerd als licht, maar passeren een object om een ​​afbeelding van het object te vormen. Dit proces maakt het mogelijk om door het chippakket en andere componenten te kijken om de soldeerverbindingen eronder te controleren. Röntgeninspectie kan ook de binnenkant van soldeerverbindingen zien om bubbels te vinden die niet met AOI kunnen worden gezien.

Het röntgensysteem kan ook de hiel van de soldeergewricht zien. Tijdens AOI wordt de soldeergewricht onder de leiding gedekt. Bovendien komen bij het gebruik van röntgeninspectie geen schaduwen binnen. Daarom werkt röntgeninspectie goed voor printplaten met dichte componenten. Röntgeninspectieapparatuur kan worden gebruikt voor handmatige röntgeninspectie of automatisch röntgensysteem kan worden gebruikt voor automatische röntgeninspectie (AXI).

Röntgeninspectie is een ideale keuze voor complexere printplaten en heeft bepaalde functies die andere inspectiemethoden niet hebben, zoals het vermogen om chippakketten door te dringen. Het kan ook goed worden gebruikt om dicht gepakte PCB's te inspecteren en kan meer gedetailleerde inspecties uitvoeren op soldeerverbindingen. De technologie is een beetje nieuwer, complexer en potentieel duurder. Alleen als u een groot aantal dichte printplaten heeft met BGA, CSP en andere dergelijke pakketten, moet u investeren in röntgeninspectieapparatuur.