Ongeacht welk type printplaat er gebouwd moet worden of welk type apparatuur er gebruikt wordt, de printplaat 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 assemblageproces is essentieel om ervoor te zorgen dat het product aan de kwaliteitsnormen voldoet en naar verwachting presteert. Tegenwoordig zijn PCB's erg complex. Hoewel deze complexiteit ruimte biedt voor veel nieuwe features, brengt dit ook een groter risico op mislukking met zich mee. Met de ontwikkeling van PCB's worden de inspectietechnologie en de technologie die wordt gebruikt om de kwaliteit ervan te garanderen steeds geavanceerder.

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

Inspectie van de PCB kan eventuele defecten aan het licht brengen die tijdens het fabricage- of assemblageproces kunnen optreden. Het kan ook helpen eventuele ontwerpfouten aan het licht te brengen. Door de PCB na elke fase van het proces te controleren, kunnen defecten worden opgespoord voordat de volgende fase wordt ingegaan, waardoor wordt voorkomen dat er meer tijd en geld wordt verspild aan het kopen van defecte producten. Het kan ook helpen bij het opsporen van eenmalige defecten die een of meer printplaten aantasten. Dit proces helpt de consistentie van de kwaliteit tussen de printplaat en het eindproduct te garanderen.

Zonder de juiste PCB-inspectieprocedures kunnen defecte printplaten aan klanten worden overgedragen. Als de klant een defect product ontvangt, kan de fabrikant verliezen lijden als gevolg van garantiebetalingen of retourzendingen. Klanten zullen ook het vertrouwen in het bedrijf verliezen, waardoor de reputatie van het bedrijf wordt geschaad. Als klanten hun bedrijf naar andere locaties verhuizen, kan deze situatie tot gemiste kansen leiden.

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

PCB-inspectie kan ook helpen het gehele PCB-productieproces te verbeteren. Als er regelmatig een defect wordt aangetroffen, kunnen er tijdens het proces maatregelen worden genomen om het defect te herstellen.

Inspectiemethode voor printplaatmontage
Wat is PCB-inspectie? Om ervoor te zorgen dat de printplaat naar verwachting kan werken, moet de fabrikant controleren of alle componenten correct zijn gemonteerd. Dit wordt bereikt door middel van een reeks technieken, van eenvoudige handmatige inspectie tot geautomatiseerd testen met behulp van geavanceerde PCB-inspectieapparatuur.

Handmatige visuele inspectie is een goed startpunt. Voor relatief eenvoudige printjes heb je ze misschien 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 met het blote oog bekijken of vergroten. Ze vergelijken het bord met het ontwerpdocument om er zeker van te zijn dat aan alle specificaties wordt voldaan. Ze zullen ook zoeken naar algemene standaardwaarden. Het soort defect waar ze naar op zoek zijn, hangt af van het type printplaat en de componenten erop.

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

De inspecteur inspecteert vrijwel elk aspect van de printplaat en zoekt in elk aspect naar diverse veel voorkomende defecten. Een typische visuele checklist voor PCB-inspectie kan het volgende omvatten:
Zorg ervoor dat de dikte van de printplaat correct is en controleer de oppervlakteruwheid en kromtrekking.
Controleer of de maat van het onderdeel voldoet aan de specificaties en let vooral op de maat gerelateerd aan de elektrische connector.
Controleer de integriteit en helderheid van het geleidende patroon en controleer op soldeerbruggen, open circuits, bramen en holtes.
Controleer de kwaliteit van het oppervlak en controleer vervolgens op deuken, deuken, krassen, gaatjes en andere defecten op afgedrukte sporen en pads.
Controleer of alle doorgaande gaten zich in de juiste positie bevinden. Zorg ervoor dat er geen weglatingen of onjuiste gaten zijn, dat de diameter overeenkomt met de ontwerpspecificaties en dat er geen gaten of knopen zijn.
Controleer de stevigheid, ruwheid en helderheid van de achterplaat en controleer op eventuele gebreken.
Beoordeel de kwaliteit van de coating. Controleer de kleur van de galvaniseerflux en of deze uniform, stevig en in de juiste positie is.

Vergeleken met andere soorten inspecties heeft MVI verschillende voordelen. Door zijn eenvoud is het goedkoop. Behalve eventuele versterking is er geen speciale apparatuur nodig. Deze controles kunnen ook zeer snel worden uitgevoerd en kunnen eenvoudig aan het einde van elk proces worden toegevoegd.

Om dergelijke inspecties uit te voeren, hoeft u alleen maar professioneel personeel te vinden. Als u over de nodige expertise beschikt, kan deze techniek nuttig zijn. Het is echter essentieel dat medewerkers gebruik kunnen maken van ontwerpspecificaties en weten welke gebreken opgemerkt moeten worden.

De functionaliteit van deze controlemethode is beperkt. Het kan geen onderdelen inspecteren die zich niet in het gezichtsveld van de werknemer bevinden. Verborgen soldeerverbindingen kunnen op deze manier bijvoorbeeld niet worden gecontroleerd. Medewerkers kunnen ook enkele gebreken over het hoofd zien, vooral kleine gebreken. Het gebruik van deze methode voor het inspecteren van complexe printplaten met veel kleine componenten is bijzonder uitdagend.

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

AOI-systemen gebruiken meerdere lichtbronnen en een of meer stationaire camera's voor inspectie. De lichtbron verlicht de printplaat vanuit alle hoeken. De camera maakt vervolgens een stilstaand beeld of video van de printplaat en compileert deze om een ​​compleet beeld van het apparaat te creëren. Het systeem vergelijkt vervolgens de vastgelegde beelden met informatie over het uiterlijk van het bord op basis van ontwerpspecificaties of goedgekeurde complete eenheden.

Zowel 2D- als 3D AOI-apparatuur is beschikbaar. De 2D AOI-machine gebruikt 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 hoogte van componenten snel en nauwkeurig meten.

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

AOI is een volwassen en nauwkeurige technologie die veel fouten in PCB's kan detecteren. Het is zeer nuttig 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 componentconcentraties, omdat sommige componenten verborgen of onzichtbaar kunnen zijn.
Automatische lasertestmeting:
Een andere methode voor PCB-inspectie is automatische lasertestmeting (ALT). U kunt ALT gebruiken om de grootte van soldeerverbindingen en soldeerplaatsafzettingen en de reflectiviteit van verschillende componenten te meten.

Het ALT-systeem maakt gebruik van een laser om PCB-componenten te scannen en te meten. Wanneer licht reflecteert door 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 straal 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 soldeerpasta-afzettingen. Het biedt informatie over de uitlijning, viscositeit, zuiverheid en andere eigenschappen van het printen van soldeerpasta. De ALT-methode geeft gedetailleerde informatie en is zeer snel meetbaar. Dit soort metingen zijn meestal nauwkeurig, maar onderhevig aan interferentie of afscherming.

Röntgeninspectie:
Met de opkomst van de opbouwtechnologie zijn PCB's steeds complexer geworden. Nu hebben printplaten een hogere dichtheid, kleinere componenten en bevatten ze chippakketten zoals BGA en chip scale packing (CSP), waardoor verborgen soldeerverbindingen niet zichtbaar zijn. Deze functies brengen uitdagingen met zich mee voor visuele inspecties zoals MVI en AOI.

Om deze uitdagingen te overwinnen, kan röntgeninspectieapparatuur worden gebruikt. Het materiaal absorbeert röntgenstraling afhankelijk van zijn atoomgewicht. De zwaardere elementen absorberen meer en de lichtere elementen absorberen minder, waardoor materialen van elkaar kunnen worden onderscheiden. Soldeer is gemaakt van zware elementen zoals tin, zilver en lood, terwijl de meeste andere componenten op de printplaat zijn gemaakt van lichtere elementen zoals aluminium, koper, koolstof en silicium. Als gevolg hiervan is het soldeersel gemakkelijk te zien tijdens röntgeninspectie, terwijl bijna alle andere componenten (inclusief substraten, leidingen en geïntegreerde siliciumcircuits) onzichtbaar zijn.

Röntgenstralen worden niet zoals licht gereflecteerd, maar gaan door een object heen en vormen een beeld van het object. Dit proces maakt het mogelijk om door het chippakket en andere componenten heen te kijken en de soldeerverbindingen eronder te controleren. Röntgeninspectie kan ook de binnenkant van soldeerverbindingen bekijken om luchtbellen te vinden die niet zichtbaar zijn met AOI.

Het röntgensysteem kan ook de hiel van de soldeerverbinding zien. Tijdens AOI wordt de soldeerverbinding bedekt door de draad. Bovendien komen er bij röntgeninspectie geen schaduwen binnen. Daarom werkt röntgeninspectie goed voor printplaten met compacte componenten. Röntgeninspectieapparatuur kan worden gebruikt voor handmatige röntgeninspectie, of een 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 de mogelijkheid om chippakketten te penetreren. Het kan ook goed worden gebruikt om dicht opeengepakte PCB's te inspecteren en kan gedetailleerdere inspecties uitvoeren op soldeerverbindingen. De technologie is iets nieuwer, complexer en mogelijk duurder. Alleen als u een groot aantal compacte printplaten met BGA-, CSP- en andere soortgelijke pakketten heeft, moet u investeren in röntgeninspectieapparatuur.