Независимо от того, какой тип печатной платы необходимо изготовить или какой тип оборудования используется, печатная плата должна работать правильно. Это ключ к работоспособности многих продуктов, и отказы могут привести к серьезным последствиям.

Проверка печатной платы в процессе проектирования, производства и сборки необходима для обеспечения того, чтобы продукт соответствовал стандартам качества и работал так, как ожидалось. Сегодня печатные платы очень сложны. Хотя эта сложность дает место для многих новых функций, она также повышает риск неудачи. С развитием печатных плат технологии контроля и технологии, используемые для обеспечения их качества, становятся все более совершенными.

Выберите правильную технологию обнаружения с учетом типа печатной платы, текущих этапов производственного процесса и дефектов, которые необходимо проверить. Разработка надлежащего плана проверок и испытаний имеет важное значение для обеспечения высокого качества продукции.

1
●
Зачем нужна проверка печатной платы?
Проверка является ключевым этапом во всех процессах производства печатных плат. Он может обнаруживать дефекты печатной платы, чтобы исправить их и улучшить общую производительность.

Осмотр печатной платы может выявить любые дефекты, которые могут возникнуть в процессе производства или сборки. Это также может помочь выявить любые возможные недостатки конструкции. Проверка печатной платы после каждого этапа процесса позволяет обнаружить дефекты перед переходом к следующему этапу, что позволяет избежать траты времени и денег на покупку дефектной продукции. Это также может помочь найти единовременные дефекты, затрагивающие одну или несколько печатных плат. Этот процесс помогает обеспечить единообразие качества печатной платы и конечного продукта.

Без надлежащих процедур проверки печатных плат дефектные платы могут быть переданы клиентам. Если покупатель получает бракованный товар, производитель может понести убытки из-за гарантийных выплат или возврата. Клиенты также потеряют доверие к компании, тем самым нанося ущерб корпоративной репутации. Если клиенты перенесут свой бизнес в другое место, такая ситуация может привести к упущенным возможностям.

В худшем случае, если дефектная печатная плата используется в таких продуктах, как медицинское оборудование или автозапчасти, это может привести к травмам или смерти. Подобные проблемы могут привести к серьезной потере репутации и дорогостоящим судебным разбирательствам.

Проверка печатных плат также может помочь улучшить весь процесс производства печатных плат. Если дефект обнаруживается часто, в процессе могут быть приняты меры по его устранению.

Метод проверки сборки печатной платы
Что такое проверка печатных плат? Чтобы гарантировать, что печатная плата может работать должным образом, производитель должен проверить правильность сборки всех компонентов. Это достигается с помощью ряда методов: от простой ручной проверки до автоматического тестирования с использованием современного оборудования для проверки печатных плат.

Ручной визуальный осмотр является хорошей отправной точкой. Для относительно простых печатных плат вам могут понадобиться только они.
Ручной визуальный осмотр:
Самая простая форма проверки печатных плат — это ручной визуальный осмотр (МВИ). Для проведения таких испытаний рабочие могут рассматривать плату невооруженным глазом или увеличивать ее. Они сравнят плату с проектной документацией, чтобы убедиться, что все спецификации соблюдены. Они также будут искать общие значения по умолчанию. Тип дефекта, который они ищут, зависит от типа печатной платы и компонентов на ней.

Полезно выполнять MVI практически после каждого этапа производства печатной платы (включая сборку).

Инспектор проверяет почти каждый аспект печатной платы и ищет различные распространенные дефекты в каждом аспекте. Типичный контрольный список визуального осмотра печатной платы может включать следующее:
Убедитесь, что толщина печатной платы правильная, а также проверьте шероховатость поверхности и коробление.
Проверьте, соответствует ли размер компонента спецификациям, и обратите особое внимание на размер электрического разъема.
Проверьте целостность и четкость токопроводящего рисунка, а также наличие паяных перемычек, обрывов цепей, заусенцев и пустот.
Проверьте качество поверхности, а затем проверьте наличие вмятин, вмятин, царапин, точечных отверстий и других дефектов на печатных дорожках и площадках.
Убедитесь, что все сквозные отверстия находятся в правильном положении. Следите за тем, чтобы не было пропусков и неправильных отверстий, диаметр соответствовал проектным характеристикам, не было зазоров и сучков.
Проверьте твердость, шероховатость и яркость опорной пластины, а также наличие выступающих дефектов.
Оцените качество покрытия. Проверьте цвет флюса покрытия, является ли он однородным, прочным и в правильном положении.

По сравнению с другими видами проверок МВИ имеет ряд преимуществ. Из-за своей простоты он имеет низкую стоимость. За исключением возможного усиления, никакого специального оборудования не требуется. Эти проверки также можно выполнить очень быстро и их можно легко добавить в конец любого процесса.

Для проведения таких проверок достаточно лишь найти профессиональных сотрудников. Если у вас есть необходимый опыт, этот метод может оказаться полезным. Однако важно, чтобы сотрудники могли использовать проектные спецификации и знать, какие дефекты необходимо отметить.

Функциональность этого метода проверки ограничена. Он не может проверять компоненты, находящиеся вне поля зрения работника. Например, таким способом нельзя проверить скрытые паяные соединения. Сотрудники также могут не заметить некоторые дефекты, особенно небольшие. Использование этого метода для проверки сложных печатных плат с множеством мелких компонентов особенно сложно.

Автоматизированный оптический контроль:
Вы также можете использовать машину для проверки печатных плат для визуального контроля. Этот метод называется автоматизированным оптическим контролем (АОИ).

Системы AOI используют несколько источников света и одну или несколько стационарных камер для проверки. Источник света освещает печатную плату со всех сторон. Затем камера делает неподвижное изображение или видео печатной платы и компилирует его для создания полного изображения устройства. Затем система сравнивает полученные изображения с информацией о внешнем виде платы из проектных спецификаций или утвержденных комплектных блоков.

Доступно как 2D, так и 3D оборудование AOI. Машина 2D AOI использует цветные фонари и боковые камеры под разными углами для проверки компонентов, высота которых влияет. Оборудование 3D AOI является относительно новым и позволяет быстро и точно измерять высоту компонентов.

AOI позволяет обнаружить многие из тех же дефектов, что и MVI, включая наплывы, царапины, обрывы цепей, истончение припоя, отсутствие компонентов и т. д.

AOI — это зрелая и точная технология, позволяющая обнаруживать множество неисправностей в печатных платах. Это очень полезно на многих этапах процесса производства печатных плат. Он также быстрее, чем MVI, и исключает возможность человеческой ошибки. Как и MVI, его нельзя использовать для проверки скрытых от глаз компонентов, таких как соединения, скрытые под решетчатыми шариками (BGA) и другими типами упаковки. Это может быть неэффективно для ПХД с высокой концентрацией компонентов, поскольку некоторые компоненты могут быть скрыты или скрыты.
Автоматическое лазерное тестовое измерение:
Другим методом проверки печатных плат является автоматическое лазерное тестирование (ALT). Вы можете использовать ALT для измерения размера паяных соединений и отложений на них, а также отражательной способности различных компонентов.

Система ALT использует лазер для сканирования и измерения компонентов печатной платы. Когда свет отражается от компонентов платы, система использует положение источника света для определения его высоты. Он также измеряет интенсивность отраженного луча для определения отражательной способности компонента. Затем система может сравнить эти измерения с проектными спецификациями или с одобренными печатными платами, чтобы точно выявить любые дефекты.

Использование системы ALT идеально подходит для определения количества и расположения отложений паяльной пасты. Он предоставляет информацию о выравнивании, вязкости, чистоте и других свойствах печати паяльной пасты. Метод ALT предоставляет подробную информацию и может быть измерен очень быстро. Эти типы измерений обычно точны, но подвержены помехам или экранированию.

Рентгенологическое исследование:
С развитием технологии поверхностного монтажа печатные платы становятся все более и более сложными. Теперь печатные платы имеют более высокую плотность, меньшие по размеру компоненты и включают в себя корпуса микросхем, такие как BGA и корпус микросхемы (CSP), через которые не видны скрытые паяные соединения. Эти функции усложняют визуальные проверки, такие как MVI и AOI.

Для решения этих проблем можно использовать оборудование для рентгеновского контроля. Материал поглощает рентгеновские лучи в зависимости от его атомного веса. Более тяжелые элементы поглощают больше, а более легкие — меньше, что позволяет различать материалы. Припой состоит из тяжелых элементов, таких как олово, серебро и свинец, тогда как большинство других компонентов печатной платы состоят из более легких элементов, таких как алюминий, медь, углерод и кремний. В результате припой легко увидеть во время рентгеновского контроля, в то время как почти все остальные компоненты (включая подложки, выводы и кремниевые интегральные схемы) невидимы.

Рентгеновские лучи не отражаются, как свет, а проходят сквозь объект, формируя его изображение. Этот процесс позволяет увидеть корпус микросхемы и другие компоненты насквозь и проверить паяные соединения под ними. Рентгеновский контроль также позволяет увидеть внутреннюю часть паяных соединений и обнаружить пузырьки, которые невозможно увидеть с помощью AOI.

Рентгеновская система также позволяет увидеть пятку паяного соединения. Во время АОИ паяное соединение будет покрыто свинцом. Кроме того, при использовании рентгеновского контроля не проникают тени. Таким образом, рентгеновский контроль хорошо подходит для печатных плат с плотными компонентами. Оборудование для рентгеновского контроля можно использовать для ручного рентгеновского контроля или для автоматического рентгеновского контроля (AXI) можно использовать автоматическую рентгеновскую систему.

Рентгеновский контроль является идеальным выбором для более сложных печатных плат и имеет определенные функции, которых нет у других методов контроля, например, способность проникать в пакеты микросхем. Его также можно использовать для проверки плотно упакованных печатных плат и выполнения более детальной проверки паяных соединений. Технология немного новее, сложнее и потенциально дороже. Только когда у вас есть большое количество плотных печатных плат с BGA, CSP и другими подобными корпусами, вам необходимо инвестировать в оборудование для рентгеновского контроля.