Não importa que tipo de placa de circuito impresso precise ser construída ou que tipo de equipamento seja utilizado, a PCB deve funcionar corretamente. É a chave para o desempenho de muitos produtos e as falhas podem causar consequências graves.

A verificação do PCB durante o processo de projeto, fabricação e montagem é essencial para garantir que o produto atenda aos padrões de qualidade e tenha o desempenho esperado. Hoje, os PCBs são muito complexos. Embora esta complexidade proporcione espaço para muitas novas funcionalidades, também traz um maior risco de falha. Com o desenvolvimento do PCB, a tecnologia de inspeção e a tecnologia utilizada para garantir sua qualidade estão se tornando cada vez mais avançadas.

Selecione a tecnologia de detecção correta através do tipo de PCB, das etapas atuais do processo de produção e das falhas a serem testadas. O desenvolvimento de um plano adequado de inspeção e testes é essencial para garantir produtos de alta qualidade.

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Por que precisamos verificar o PCB?
A inspeção é uma etapa fundamental em todos os processos de produção de PCB. Ele pode detectar defeitos de PCB para corrigi-los e melhorar o desempenho geral.

A inspeção do PCB pode revelar quaisquer defeitos que possam ocorrer durante o processo de fabricação ou montagem. Também pode ajudar a revelar quaisquer falhas de design que possam existir. A verificação do PCB após cada etapa do processo pode encontrar defeitos antes de entrar na próxima etapa, evitando assim perder mais tempo e dinheiro na compra de produtos defeituosos. Também pode ajudar a encontrar defeitos únicos que afetam um ou mais PCBs. Este processo ajuda a garantir consistência de qualidade entre a placa de circuito e o produto final.

Sem procedimentos adequados de inspeção de PCB, placas de circuito com defeito podem ser entregues aos clientes. Caso o cliente receba um produto com defeito, o fabricante poderá sofrer prejuízos devido a pagamentos de garantia ou devoluções. Os clientes também perderão a confiança na empresa, prejudicando assim a reputação corporativa. Se os clientes mudarem seus negócios para outros locais, essa situação poderá levar à perda de oportunidades.

Na pior das hipóteses, se uma PCB defeituosa for usada em produtos como equipamentos médicos ou peças automotivas, poderá causar ferimentos ou morte. Tais problemas podem levar a graves perdas de reputação e a litígios dispendiosos.

A inspeção de PCB também pode ajudar a melhorar todo o processo de produção de PCB. Se um defeito for encontrado com frequência, medidas poderão ser tomadas no processo para corrigi-lo.

Método de inspeção de montagem de placa de circuito impresso
O que é inspeção de PCB? Para garantir que a PCB possa funcionar conforme o esperado, o fabricante deve verificar se todos os componentes estão montados corretamente. Isto é conseguido através de uma série de técnicas, desde a simples inspeção manual até testes automatizados usando equipamentos avançados de inspeção de PCB.

A inspeção visual manual é um bom ponto de partida. Para PCBs relativamente simples, você pode precisar apenas deles.
Inspeção visual manual:
A forma mais simples de inspeção de PCB é a inspeção visual manual (MVI). Para realizar esses testes, os trabalhadores podem visualizar o quadro a olho nu ou ampliá-lo. Eles compararão a placa com o documento de design para garantir que todas as especificações sejam atendidas. Eles também procurarão valores padrão comuns. O tipo de defeito que procuram depende do tipo de placa de circuito e dos componentes nela contidos.

É útil realizar MVI após quase todas as etapas do processo de produção de PCB (incluindo montagem).

O inspetor inspeciona quase todos os aspectos da placa de circuito e procura vários defeitos comuns em todos os aspectos. Uma lista de verificação típica de inspeção visual de PCB pode incluir o seguinte:
Certifique-se de que a espessura da placa de circuito esteja correta e verifique a rugosidade e empenamento da superfície.
Verifique se o tamanho do componente atende às especificações e preste atenção especial ao tamanho relacionado ao conector elétrico.
Verifique a integridade e clareza do padrão condutor e verifique se há pontes de solda, circuitos abertos, rebarbas e vazios.
Verifique a qualidade da superfície e, em seguida, verifique se há amassados, amassados, arranhões, furos e outros defeitos nos traços e almofadas impressas.
Confirme se todos os furos passantes estão na posição correta. Certifique-se de que não haja omissões ou furos inadequados, que o diâmetro corresponda às especificações do projeto e que não haja lacunas ou nós.
Verifique a firmeza, rugosidade e brilho da placa de apoio e verifique se há defeitos elevados.
Avalie a qualidade do revestimento. Verifique a cor do fluxo de chapeamento e se está uniforme, firme e na posição correta.

Comparado com outros tipos de inspeções, o MVI apresenta diversas vantagens. Devido à sua simplicidade, é de baixo custo. Exceto para uma possível amplificação, nenhum equipamento especial é necessário. Essas verificações também podem ser realizadas muito rapidamente e podem ser facilmente adicionadas ao final de qualquer processo.

Para realizar essas inspeções, basta encontrar pessoal profissional. Se você tiver o conhecimento necessário, esta técnica pode ser útil. No entanto, é essencial que os funcionários possam utilizar as especificações do projeto e saber quais defeitos precisam ser observados.

A funcionalidade deste método de verificação é limitada. Não pode inspecionar componentes que não estejam na linha de visão do trabalhador. Por exemplo, juntas de solda ocultas não podem ser verificadas desta forma. Os funcionários também podem perder alguns defeitos, especialmente pequenos defeitos. Usar esse método para inspecionar placas de circuito complexas com muitos componentes pequenos é particularmente desafiador.

Inspeção óptica automatizada:
Você também pode usar uma máquina de inspeção de PCB para inspeção visual. Este método é chamado de inspeção óptica automatizada (AOI).

Os sistemas AOI usam múltiplas fontes de luz e uma ou mais câmeras estacionárias para inspeção. A fonte de luz ilumina a placa PCB de todos os ângulos. A câmera então tira uma imagem estática ou vídeo da placa de circuito e a compila para criar uma imagem completa do dispositivo. O sistema então compara as imagens capturadas com informações sobre a aparência da placa a partir de especificações de projeto ou unidades completas aprovadas.

Equipamentos AOI 2D e 3D estão disponíveis. A máquina 2D AOI usa luzes coloridas e câmeras laterais de vários ângulos para inspecionar componentes cuja altura é afetada. O equipamento 3D AOI é relativamente novo e pode medir a altura dos componentes com rapidez e precisão.

AOI pode encontrar muitos dos mesmos defeitos do MVI, incluindo nódulos, arranhões, circuitos abertos, afinamento da solda, componentes ausentes, etc.

AOI é uma tecnologia madura e precisa que pode detectar muitas falhas em PCBs. É muito útil em muitas etapas do processo de produção de PCB. Também é mais rápido que o MVI e elimina a possibilidade de erro humano. Assim como o MVI, ele não pode ser usado para inspecionar componentes fora da vista, como conexões escondidas sob ball grid arrays (BGA) e outros tipos de embalagens. Isto pode não ser eficaz para PCBs com altas concentrações de componentes, porque alguns dos componentes podem estar ocultos ou obscurecidos.
Medição automática de teste de laser:
Outro método de inspeção de PCB é a medição automática de teste a laser (ALT). Você pode usar ALT para medir o tamanho das juntas de solda e dos depósitos nas juntas de solda e a refletividade de vários componentes.

O sistema ALT usa um laser para escanear e medir componentes de PCB. Quando a luz reflete nos componentes da placa, o sistema usa a posição da luz para determinar sua altura. Também mede a intensidade do feixe refletido para determinar a refletividade do componente. O sistema pode então comparar essas medições com especificações de projeto ou com placas de circuito aprovadas para identificar com precisão quaisquer defeitos.

O uso do sistema ALT é ideal para determinar a quantidade e a localização dos depósitos de pasta de solda. Ele fornece informações sobre alinhamento, viscosidade, limpeza e outras propriedades da impressão com pasta de solda. O método ALT fornece informações detalhadas e pode ser medido muito rapidamente. Esses tipos de medições geralmente são precisos, mas estão sujeitos a interferência ou blindagem.

Inspeção radiográfica:
Com o surgimento da tecnologia de montagem em superfície, os PCBs tornaram-se cada vez mais complexos. Agora, as placas de circuito têm densidade mais alta, componentes menores e incluem pacotes de chips como BGA e embalagens em escala de chip (CSP), através dos quais as conexões de solda ocultas não podem ser vistas. Essas funções trazem desafios para inspeções visuais como MVI e AOI.

Para superar esses desafios, equipamentos de inspeção por raios X podem ser usados. O material absorve raios X de acordo com seu peso atômico. Os elementos mais pesados ​​absorvem mais e os elementos mais leves absorvem menos, o que pode distinguir os materiais. A solda é feita de elementos pesados, como estanho, prata e chumbo, enquanto a maioria dos outros componentes do PCB são feitos de elementos mais leves, como alumínio, cobre, carbono e silício. Como resultado, a solda é fácil de ver durante a inspeção por raios X, enquanto quase todos os outros componentes (incluindo substratos, terminais e circuitos integrados de silício) são invisíveis.

Os raios X não são refletidos como a luz, mas passam através de um objeto para formar uma imagem do objeto. Este processo permite ver através da embalagem do chip e de outros componentes para verificar as conexões de solda sob eles. A inspeção por raios X também pode ver o interior das juntas de solda para encontrar bolhas que não podem ser vistas com AOI.

O sistema de raios X também pode ver a base da junta de solda. Durante o AOI, a junta de solda será coberta pelo chumbo. Além disso, ao usar a inspeção por raios X, nenhuma sombra entra. Portanto, a inspeção por raios X funciona bem para placas de circuito com componentes densos. O equipamento de inspeção por raios X pode ser usado para inspeção manual por raios X, ou o sistema automático de raios X pode ser usado para inspeção automática por raios X (AXI).

A inspeção por raios X é a escolha ideal para placas de circuito mais complexas e possui certas funções que outros métodos de inspeção não possuem, como a capacidade de penetrar em pacotes de chips. Ele também pode ser usado para inspecionar PCBs densamente compactados e pode realizar inspeções mais detalhadas em juntas de solda. A tecnologia é um pouco mais nova, mais complexa e potencialmente mais cara. Somente quando você possui um grande número de placas de circuito densas com BGA, CSP e outros pacotes semelhantes, é necessário investir em equipamentos de inspeção por raios X.