Indiferent ce tip de placă de circuit imprimat trebuie construit sau ce tip de echipament este utilizat, PCB-ul trebuie să funcționeze corect. Este cheia performanței multor produse, iar defecțiunile pot provoca consecințe grave.

Verificarea PCB-ului în timpul procesului de proiectare, fabricație și asamblare este esențială pentru a vă asigura că produsul îndeplinește standardele de calitate și funcționează conform așteptărilor. Astăzi, PCB-urile sunt foarte complexe. Deși această complexitate oferă loc pentru multe funcții noi, ea aduce și un risc mai mare de eșec. Odată cu dezvoltarea PCB, tehnologia de inspecție și tehnologia utilizată pentru a asigura calitatea acestuia devin din ce în ce mai avansate.

Selectați tehnologia de detectare corectă prin tipul PCB, etapele curente din procesul de producție și defecțiunile care trebuie testate. Elaborarea unui plan adecvat de inspecție și testare este esențială pentru a asigura produse de înaltă calitate.

1
●
De ce trebuie să verificăm PCB-ul?
Inspecția este un pas cheie în toate procesele de producție de PCB. Poate detecta defectele PCB pentru a le corecta și a îmbunătăți performanța generală.

Inspecția PCB poate dezvălui orice defecte care pot apărea în timpul procesului de fabricație sau asamblare. De asemenea, poate ajuta la dezvăluirea oricăror defecte de design care ar putea exista. Verificarea PCB-ului după fiecare etapă a procesului poate găsi defecte înainte de a intra în etapa următoare, evitând astfel pierderea mai mult timp și bani pentru a cumpăra produse defecte. De asemenea, poate ajuta la găsirea defectelor unice care afectează unul sau mai multe PCB-uri. Acest proces ajută la asigurarea consistenței calității între placa de circuit și produsul final.

Fără proceduri adecvate de inspecție a PCB-urilor, plăcile de circuite defecte pot fi predate clienților. În cazul în care clientul primește un produs defect, producătorul poate suferi pierderi din cauza plăților de garanție sau a retururilor. De asemenea, clienții își vor pierde încrederea în companie, dăunând astfel reputației corporative. Dacă clienții își mută afacerea în alte locații, această situație poate duce la oportunități ratate.

În cel mai rău caz, dacă un PCB defect este utilizat în produse precum echipamente medicale sau piese auto, acesta poate provoca răni sau deces. Astfel de probleme pot duce la pierderi grave de reputație și la litigii costisitoare.

Inspecția PCB poate ajuta, de asemenea, la îmbunătățirea întregului proces de producție de PCB. Dacă se găsește frecvent un defect, se pot lua măsuri în procesul de corectare a defectului.

Metoda de inspecție a ansamblului plăcii de circuit imprimat
Ce este inspecția PCB? Pentru a se asigura că PCB-ul poate funcționa conform așteptărilor, producătorul trebuie să verifice dacă toate componentele sunt asamblate corect. Acest lucru se realizează printr-o serie de tehnici, de la inspecție manuală simplă la testare automată folosind echipamente avansate de inspecție PCB.

Inspecția vizuală manuală este un bun punct de plecare. Pentru PCB-uri relativ simple, este posibil să aveți nevoie doar de ele.
Inspecție vizuală manuală:
Cea mai simplă formă de inspecție PCB este inspecția vizuală manuală (MVI). Pentru a efectua astfel de teste, lucrătorii pot vizualiza tabla cu ochiul liber sau mări. Ei vor compara placa cu documentul de proiectare pentru a se asigura că toate specificațiile sunt îndeplinite. Ei vor căuta, de asemenea, valori implicite comune. Tipul de defect pe care îl caută depinde de tipul plăcii de circuite și de componentele de pe aceasta.

Este util să efectuați MVI după aproape fiecare pas al procesului de producție de PCB (inclusiv asamblare).

Inspectorul inspectează aproape fiecare aspect al plăcii de circuite și caută diferite defecte comune în fiecare aspect. O listă de verificare vizuală tipică pentru inspecția PCB poate include următoarele:
Asigurați-vă că grosimea plăcii de circuit este corectă și verificați rugozitatea și deformarea suprafeței.
Verificați dacă dimensiunea componentei corespunde specificațiilor și acordați o atenție deosebită dimensiunii legate de conectorul electric.
Verificați integritatea și claritatea modelului conductiv și verificați dacă există punți de lipit, circuite deschise, bavuri și goluri.
Verificați calitatea suprafeței și apoi verificați dacă există zgârieturi, zgârieturi, găuri și alte defecte pe urmele și tampoanele imprimate.
Confirmați că toate găurile de trecere sunt în poziția corectă. Asigurați-vă că nu există omisiuni sau găuri necorespunzătoare, că diametrul corespunde specificațiilor de proiectare și că nu există goluri sau noduri.
Verificați fermitatea, rugozitatea și luminozitatea plăcii de suport și verificați dacă există defecte în relief.
Evaluați calitatea acoperirii. Verificați culoarea fluxului de placare și dacă este uniformă, fermă și în poziția corectă.

În comparație cu alte tipuri de inspecții, MVI are mai multe avantaje. Datorită simplității sale, este ieftin. Cu excepția unei posibile amplificari, nu este necesar niciun echipament special. Aceste verificări pot fi, de asemenea, efectuate foarte rapid și pot fi adăugate cu ușurință la sfârșitul oricărui proces.

Pentru a efectua astfel de inspecții, singurul lucru necesar este să găsiți personal profesionist. Dacă aveți expertiza necesară, această tehnică poate fi de ajutor. Cu toate acestea, este esențial ca angajații să poată utiliza specificațiile de proiectare și să știe ce defecte trebuie remarcate.

Funcționalitatea acestei metode de verificare este limitată. Nu poate inspecta componentele care nu se află în raza vizuală a lucrătorului. De exemplu, îmbinările de lipire ascunse nu pot fi verificate în acest fel. De asemenea, angajații pot pierde unele defecte, în special defecte mici. Utilizarea acestei metode pentru a inspecta plăci de circuite complexe cu multe componente mici este deosebit de dificilă.

Inspecție optică automată:
De asemenea, puteți utiliza o mașină de inspecție PCB pentru inspecția vizuală. Această metodă se numește inspecție optică automată (AOI).

Sistemele AOI folosesc mai multe surse de lumină și unul sau mai multe staționare sau camere pentru inspecție. Sursa de lumină luminează placa PCB din toate unghiurile. Apoi, camera ia o imagine statică sau video a plăcii de circuite și o compilează pentru a crea o imagine completă a dispozitivului. Apoi, sistemul compară imaginile capturate cu informații despre aspectul plăcii din specificațiile de proiectare sau unitățile complete aprobate.

Sunt disponibile echipamente AOI 2D și 3D. Aparatul 2D AOI folosește lumini colorate și camere laterale din mai multe unghiuri pentru a inspecta componentele a căror înălțime este afectată. Echipamentul 3D AOI este relativ nou și poate măsura înălțimea componentelor rapid și precis.

AOI poate găsi multe dintre aceleași defecte ca MVI, inclusiv noduli, zgârieturi, circuite deschise, subțierea lipirii, componente lipsă etc.

AOI este o tehnologie matură și precisă care poate detecta multe defecțiuni la PCB-uri. Este foarte util în multe etape ale procesului de producție de PCB. De asemenea, este mai rapid decât MVI și elimină posibilitatea erorilor umane. La fel ca MVI, acesta nu poate fi utilizat pentru a inspecta componente fără vedere, cum ar fi conexiunile ascunse sub matrice de grilă cu bile (BGA) și alte tipuri de ambalaje. Acest lucru poate să nu fie eficient pentru PCB-urile cu concentrații mari de componente, deoarece unele dintre componente pot fi ascunse sau ascunse.
Măsurare automată de testare cu laser:
O altă metodă de inspecție PCB este măsurarea automată a testului cu laser (ALT). Puteți utiliza ALT pentru a măsura dimensiunea îmbinărilor de lipit și a depozitelor de îmbinări de lipit și reflectivitatea diferitelor componente.

Sistemul ALT folosește un laser pentru a scana și măsura componentele PCB. Când lumina se reflectă din componentele plăcii, sistemul folosește poziția luminii pentru a determina înălțimea acesteia. De asemenea, măsoară intensitatea fasciculului reflectat pentru a determina reflectivitatea componentei. Apoi, sistemul poate compara aceste măsurători cu specificațiile de proiectare sau cu plăcile de circuite care au fost aprobate pentru a identifica cu exactitate orice defecțiuni.

Utilizarea sistemului ALT este ideală pentru a determina cantitatea și locația depozitelor de pastă de lipit. Oferă informații despre alinierea, vâscozitatea, curățenia și alte proprietăți ale tipăririi pastei de lipit. Metoda ALT oferă informații detaliate și poate fi măsurată foarte rapid. Aceste tipuri de măsurători sunt de obicei precise, dar supuse interferențelor sau ecranării.

Inspecție cu raze X:
Odată cu creșterea tehnologiei de montare la suprafață, PCB-urile au devenit din ce în ce mai complexe. Acum, plăcile de circuite au o densitate mai mare, componente mai mici și includ pachete de cipuri, cum ar fi BGA și pachete de cipuri (CSP), prin care conexiunile de lipire ascunse nu pot fi văzute. Aceste funcții aduc provocări inspecțiilor vizuale, cum ar fi MVI și AOI.

Pentru a depăși aceste provocări, pot fi utilizate echipamente de inspecție cu raze X. Materialul absoarbe razele X în funcție de greutatea sa atomică. Elementele mai grele absorb mai mult, iar elementele mai ușoare absorb mai puțin, ceea ce poate distinge materialele. Lipirea este realizată din elemente grele, cum ar fi staniu, argint și plumb, în ​​timp ce majoritatea celorlalte componente de pe PCB sunt făcute din elemente mai ușoare, cum ar fi aluminiu, cupru, carbon și siliciu. Ca rezultat, lipirea este ușor de văzut în timpul inspecției cu raze X, în timp ce aproape toate celelalte componente (inclusiv substraturi, cabluri și circuite integrate cu siliciu) sunt invizibile.

Razele X nu sunt reflectate ca lumina, ci trec printr-un obiect pentru a forma o imagine a obiectului. Acest proces face posibilă vizualizarea pachetului de cip și a altor componente pentru a verifica conexiunile de lipire de sub ele. Inspecția cu raze X poate vedea și interiorul îmbinărilor de lipit pentru a găsi bule care nu pot fi văzute cu AOI.

Sistemul cu raze X poate vedea și călcâiul îmbinării de lipit. În timpul AOI, îmbinarea de lipit va fi acoperită de plumb. În plus, atunci când utilizați inspecția cu raze X, nu intră umbre. Prin urmare, inspecția cu raze X funcționează bine pentru plăcile de circuite cu componente dense. Echipamentul de inspecție cu raze X poate fi utilizat pentru inspecția manuală cu raze X sau sistemul automat de raze X poate fi utilizat pentru inspecția automată cu raze X (AXI).

Inspecția cu raze X este o alegere ideală pentru plăcile de circuite mai complexe și are anumite funcții pe care alte metode de inspecție nu le au, cum ar fi capacitatea de a pătrunde pachetele de cipuri. De asemenea, poate fi folosit bine pentru a inspecta PCB-uri dens ambalate și poate efectua inspecții mai detaliate asupra îmbinărilor de lipit. Tehnologia este puțin mai nouă, mai complexă și, potențial, mai scumpă. Doar atunci când aveți un număr mare de plăci de circuite dense cu BGA, CSP și alte astfel de pachete, trebuie să investiți în echipamente de inspecție cu raze X.