Uansett hvilken type kretskort som må bygges eller hva slags utstyr som brukes, må kretskortet fungere som det skal. Det er nøkkelen til ytelsen til mange produkter, og feil kan føre til alvorlige konsekvenser.

Kontroll av PCB under design-, produksjons- og monteringsprosessen er avgjørende for å sikre at produktet oppfyller kvalitetsstandarder og fungerer som forventet. I dag er PCB svært komplekse. Selv om denne kompleksiteten gir plass til mange nye funksjoner, gir den også en større risiko for feil. Med utviklingen av PCB blir inspeksjonsteknologi og teknologi som brukes for å sikre kvaliteten, mer og mer avansert.

Velg riktig deteksjonsteknologi gjennom PCB-typen, de aktuelle trinnene i produksjonsprosessen og feilene som skal testes. Å utvikle en skikkelig inspeksjons- og testplan er avgjørende for å sikre høykvalitetsprodukter.

1
●
Hvorfor må vi sjekke PCB?
Inspeksjon er et nøkkeltrinn i alle PCB-produksjonsprosesser. Den kan oppdage PCB-defekter for å korrigere dem og forbedre den generelle ytelsen.

Inspeksjon av PCB kan avdekke eventuelle feil som kan oppstå under produksjons- eller monteringsprosessen. Det kan også bidra til å avsløre eventuelle designfeil som kan eksistere. Kontroll av PCB etter hvert trinn i prosessen kan finne defekter før du går inn i neste trinn, og dermed unngå å kaste bort mer tid og penger på å kjøpe defekte produkter. Det kan også hjelpe å finne engangsfeil som påvirker ett eller flere PCB. Denne prosessen bidrar til å sikre konsistens i kvaliteten mellom kretskortet og sluttproduktet.

Uten riktige PCB-inspeksjonsprosedyrer kan defekte kretskort leveres til kunder. Hvis kunden mottar et defekt produkt, kan produsenten lide tap på grunn av garantibetalinger eller returer. Kunder vil også miste tilliten til selskapet, og dermed skade bedriftens omdømme. Hvis kunder flytter virksomheten til andre lokasjoner, kan denne situasjonen føre til tapte muligheter.

I verste fall, hvis et defekt PCB brukes i produkter som medisinsk utstyr eller bildeler, kan det føre til skade eller død. Slike problemer kan føre til alvorlig omdømmetap og dyre rettssaker.

PCB-inspeksjon kan også bidra til å forbedre hele PCB-produksjonsprosessen. Dersom det ofte oppdages en mangel, kan det iverksettes tiltak i prosessen for å rette feilen.

Inspeksjonsmetode for trykt kretskort
Hva er PCB-inspeksjon? For å sikre at kretskortet kan fungere som forventet, må produsenten verifisere at alle komponenter er riktig montert. Dette oppnås gjennom en rekke teknikker, fra enkel manuell inspeksjon til automatisert testing ved bruk av avansert PCB-inspeksjonsutstyr.

Manuell visuell inspeksjon er et godt utgangspunkt. For relativt enkle PCB-er trenger du kanskje bare dem.
Manuell visuell inspeksjon:
Den enkleste formen for PCB-inspeksjon er manuell visuell inspeksjon (MVI). For å utføre slike tester kan arbeidere se brettet med det blotte øye eller forstørre. De vil sammenligne brettet med designdokumentet for å sikre at alle spesifikasjoner oppfylles. De vil også se etter vanlige standardverdier. Hvilken type defekt de ser etter avhenger av typen kretskort og komponentene på det.

Det er nyttig å utføre MVI etter nesten hvert trinn i PCB-produksjonsprosessen (inkludert montering).

Inspektøren inspiserer nesten alle aspekter av kretskortet og ser etter forskjellige vanlige feil i alle aspekter. En typisk sjekkliste for visuell PCB-inspeksjon kan omfatte følgende:
Kontroller at tykkelsen på kretskortet er riktig, og kontroller overflateruheten og skjevheten.
Sjekk om størrelsen på komponenten oppfyller spesifikasjonene, og vær spesielt oppmerksom på størrelsen knyttet til den elektriske kontakten.
Sjekk integriteten og klarheten til det ledende mønsteret, og se etter loddebroer, åpne kretsløp, grader og hulrom.
Sjekk overflatekvaliteten og sjekk deretter for bulker, bulker, riper, hull og andre defekter på trykte spor og puter.
Bekreft at alle gjennomgående hull er i riktig posisjon. Pass på at det ikke er noen utelatelser eller feilaktige hull, diameteren samsvarer med designspesifikasjonene, og det er ingen hull eller knuter.
Sjekk fastheten, ruheten og lysheten til bakplaten, og se etter hevede defekter.
Vurder beleggets kvalitet. Sjekk fargen på pletteringsfluksen, og om den er jevn, fast og i riktig posisjon.

Sammenlignet med andre typer inspeksjoner har MVI flere fordeler. På grunn av sin enkelhet er den rimelig. Bortsett fra mulig forsterkning er det ikke nødvendig med spesialutstyr. Disse kontrollene kan også utføres veldig raskt, og de kan enkelt legges til på slutten av enhver prosess.

For å utføre slike inspeksjoner er det eneste som trengs å finne profesjonelt personale. Hvis du har den nødvendige kompetansen, kan denne teknikken være nyttig. Det er imidlertid viktig at ansatte kan bruke designspesifikasjoner og vite hvilke mangler som må noteres.

Funksjonaliteten til denne kontrollmetoden er begrenset. Den kan ikke inspisere komponenter som ikke er i arbeiderens synsfelt. For eksempel kan skjulte loddeforbindelser ikke kontrolleres på denne måten. Ansatte kan også gå glipp av noen mangler, spesielt små defekter. Å bruke denne metoden til å inspisere komplekse kretskort med mange små komponenter er spesielt utfordrende.

Automatisk optisk inspeksjon:
Du kan også bruke en PCB-inspeksjonsmaskin for visuell inspeksjon. Denne metoden kalles automatisert optisk inspeksjon (AOI).

AOI-systemer bruker flere lyskilder og en eller flere stasjonære eller kameraer for inspeksjon. Lyskilden lyser opp PCB-kortet fra alle vinkler. Kameraet tar deretter et stillbilde eller video av kretskortet og kompilerer det for å lage et fullstendig bilde av enheten. Systemet sammenligner deretter sine fangede bilder med informasjon om utseendet til tavlen fra designspesifikasjoner eller godkjente komplette enheter.

Både 2D og 3D AOI utstyr er tilgjengelig. 2D AOI-maskinen bruker farget lys og sidekameraer fra flere vinkler for å inspisere komponenter hvis høyde påvirkes. 3D AOI-utstyr er relativt nytt og kan måle komponenthøyde raskt og nøyaktig.

AOI kan finne mange av de samme feilene som MVI, inkludert knuter, riper, åpne kretsløp, loddetynning, manglende komponenter, etc.

AOI er en moden og nøyaktig teknologi som kan oppdage mange feil i PCB. Det er veldig nyttig i mange stadier av PCB-produksjonsprosessen. Den er også raskere enn MVI og eliminerer muligheten for menneskelige feil. Som MVI kan den ikke brukes til å inspisere komponenter ute av syne, for eksempel tilkoblinger skjult under ball grid arrays (BGA) og andre typer emballasje. Dette er kanskje ikke effektivt for PCB med høye komponentkonsentrasjoner, fordi noen av komponentene kan være skjult eller skjult.
Automatisk lasertestmåling:
En annen metode for PCB-inspeksjon er automatisk lasertest (ALT) måling. Du kan bruke ALT til å måle størrelsen på loddeskjøter og loddefugeavsetninger og reflektiviteten til ulike komponenter.

ALT-systemet bruker en laser for å skanne og måle PCB-komponenter. Når lys reflekteres fra komponentene i tavlen, bruker systemet plasseringen av lyset til å bestemme høyden. Den måler også intensiteten til den reflekterte strålen for å bestemme reflektiviteten til komponenten. Systemet kan deretter sammenligne disse målingene med designspesifikasjoner, eller med kretskort som er godkjent for nøyaktig å identifisere eventuelle feil.

Å bruke ALT-systemet er ideelt for å bestemme mengden og plasseringen av loddepastaavsetninger. Den gir informasjon om justering, viskositet, renslighet og andre egenskaper ved loddepasta-utskrift. ALT-metoden gir detaljert informasjon og kan måles veldig raskt. Disse typer målinger er vanligvis nøyaktige, men utsatt for interferens eller skjerming.

Røntgen inspeksjon:
Med fremveksten av overflatemonteringsteknologi har PCB blitt mer og mer komplekse. Nå har kretskort høyere tetthet, mindre komponenter, og inkluderer brikkepakker som BGA og chip scale packaging (CSP), der skjulte loddeforbindelser ikke kan sees. Disse funksjonene gir utfordringer for visuelle inspeksjoner som MVI og AOI.

For å overkomme disse utfordringene kan røntgeninspeksjonsutstyr brukes. Materialet absorberer røntgenstråler i henhold til atomvekten. De tyngre elementene absorberer mer og de lettere elementene absorberer mindre, noe som kan skille materialer. Loddemetall er laget av tunge elementer som tinn, sølv og bly, mens de fleste andre komponenter på PCB er laget av lettere elementer som aluminium, kobber, karbon og silisium. Som et resultat er loddetinn lett å se under røntgeninspeksjon, mens nesten alle andre komponenter (inkludert underlag, ledninger og integrerte silisiumkretser) er usynlige.

Røntgenstråler reflekteres ikke som lys, men passerer gjennom et objekt for å danne et bilde av objektet. Denne prosessen gjør det mulig å se gjennom brikkepakken og andre komponenter for å sjekke loddeforbindelsene under dem. Røntgeninspeksjon kan også se innsiden av loddeforbindelser for å finne bobler som ikke kan sees med AOI.

Røntgensystemet kan også se hælen på loddeforbindelsen. Under AOI vil loddeforbindelsen dekkes av blyet. I tillegg kommer ingen skygger inn ved bruk av røntgeninspeksjon. Derfor fungerer røntgeninspeksjon godt for kretskort med tette komponenter. Røntgeninspeksjonsutstyr kan brukes til manuell røntgeninspeksjon, eller automatisk røntgensystem kan brukes til automatisk røntgeninspeksjon (AXI).

Røntgeninspeksjon er et ideelt valg for mer komplekse kretskort, og har visse funksjoner som andre inspeksjonsmetoder ikke har, for eksempel muligheten til å penetrere brikkepakker. Den kan også godt brukes til å inspisere tettpakkede PCB, og kan utføre mer detaljerte inspeksjoner på loddeskjøter. Teknologien er litt nyere, mer kompleks og potensielt dyrere. Først når du har et stort antall tette kretskort med BGA, CSP og andre slike pakker, må du investere i røntgeninspeksjonsutstyr.