Ne glede na to, katero vrsto tiskanega vezja je treba izdelati ali kakšno opremo uporabiti, mora PCB delovati pravilno. To je ključ do učinkovitosti številnih izdelkov, napake pa lahko povzročijo resne posledice.

Preverjanje tiskanega vezja med postopkom načrtovanja, izdelave in sestavljanja je bistveno za zagotovitev, da izdelek izpolnjuje standarde kakovosti in deluje po pričakovanjih. Danes so PCB-ji zelo kompleksni. Čeprav ta kompleksnost nudi prostor za številne nove funkcije, prinaša tudi večje tveganje za neuspeh. Z razvojem tiskanega vezja postajata tehnologija inšpekcijskih pregledov in tehnologija, ki se uporablja za zagotavljanje njegove kakovosti, vedno bolj napredna.

Izberite pravilno tehnologijo zaznavanja prek vrste PCB, trenutnih korakov v proizvodnem procesu in napak, ki jih želite testirati. Za zagotovitev visokokakovostnih izdelkov je bistvenega pomena razvoj ustreznega načrta inšpekcij in testiranj.

1
●
Zakaj moramo preveriti PCB?
Inšpekcija je ključni korak v vseh procesih proizvodnje PCB. Zazna lahko napake PCB, da jih popravi in ​​izboljša splošno delovanje.

Pregled tiskanega vezja lahko razkrije morebitne napake, ki se lahko pojavijo med postopkom izdelave ali sestavljanja. Prav tako lahko pomaga razkriti morebitne pomanjkljivosti v oblikovanju. Preverjanje tiskanega vezja po vsaki stopnji postopka lahko odkrije napake, preden vstopite v naslednjo stopnjo, s čimer se izognete izgubi časa in denarja za nakup pokvarjenih izdelkov. Pomaga lahko tudi pri iskanju enkratnih napak, ki vplivajo na enega ali več PCB-jev. Ta postopek pomaga zagotoviti doslednost kakovosti med vezjem in končnim izdelkom.

Brez ustreznih inšpekcijskih postopkov PCB se lahko okvarjena vezja izročijo strankam. Če kupec prejme izdelek z napako, lahko proizvajalec utrpi izgubo zaradi garancijskih plačil ali vračil. Kupci bodo izgubili tudi zaupanje v podjetje, s čimer bodo škodili ugledu podjetja. Če stranke preselijo svoje podjetje na druge lokacije, lahko ta situacija povzroči zamujene priložnosti.

V najslabšem primeru, če se okvarjen PCB uporablja v izdelkih, kot so medicinska oprema ali avtomobilski deli, lahko povzroči poškodbe ali smrt. Takšne težave lahko povzročijo resno izgubo ugleda in drage sodne postopke.

Inšpekcija PCB lahko tudi pomaga izboljšati celoten proizvodni proces PCB. Če se napaka pogosto odkrije, je mogoče med postopkom sprejeti ukrepe za odpravo napake.

Metoda pregleda sklopa tiskanega vezja
Kaj je pregled PCB? Za zagotovitev, da lahko PCB deluje po pričakovanjih, mora proizvajalec preveriti, ali so vse komponente pravilno sestavljene. To se doseže z vrsto tehnik, od enostavnega ročnega pregleda do avtomatiziranega testiranja z uporabo napredne opreme za pregled PCB.

Ročni vizualni pregled je dobro izhodišče. Za razmeroma preproste PCB-je jih boste morda potrebovali le.
Ročni vizualni pregled:
Najenostavnejša oblika pregleda PCB je ročni vizualni pregled (MVI). Za izvedbo takšnih preizkusov si lahko delavci tablo ogledajo s prostim očesom ali jo povečajo. Tablo bodo primerjali s projektnim dokumentom, da bi zagotovili, da so izpolnjene vse specifikacije. Iskali bodo tudi skupne privzete vrednosti. Vrsta napake, ki jo iščejo, je odvisna od vrste vezja in komponent na njem.

Koristno je izvesti MVI po skoraj vsakem koraku proizvodnega procesa PCB (vključno z montažo).

Inšpektor pregleda skoraj vse vidike tiskanega vezja in v vsakem vidiku išče različne pogoste napake. Običajni kontrolni seznam vizualnih pregledov PCB lahko vključuje naslednje:
Prepričajte se, da je debelina tiskanega vezja pravilna in preverite hrapavost površine in zvitost.
Preverite, ali velikost komponente ustreza specifikacijam, in bodite posebno pozorni na velikost električnega priključka.
Preverite celovitost in jasnost prevodnega vzorca ter preverite, ali obstajajo spajkalni mostički, odprta vezja, robovi in ​​praznine.
Preverite kakovost površine in nato preverite, ali na natisnjenih sledovih in blazinicah obstajajo udrtine, udrtine, praske, luknje in druge napake.
Prepričajte se, da so vse skoznje luknje v pravilnem položaju. Prepričajte se, da ni nobenih opustitev ali neustreznih lukenj, da se premer ujema s konstrukcijskimi specifikacijami in da ni vrzeli ali vozlov.
Preverite trdnost, hrapavost in svetlost podložne plošče ter preverite, ali so na njej izbočene napake.
Ocenite kakovost premaza. Preverite barvo talila za galvanizacijo in ali je enotna, čvrsta in v pravilnem položaju.

V primerjavi z drugimi vrstami pregledov ima MVI številne prednosti. Zaradi svoje enostavnosti je poceni. Razen za morebitno ojačanje ni potrebna nobena posebna oprema. Ta preverjanja je mogoče izvesti zelo hitro in jih je mogoče enostavno dodati na konec katerega koli procesa.

Za izvedbo tovrstnih pregledov je potrebno le najti strokovno osebje. Če imate potrebno strokovno znanje, vam bo ta tehnika lahko v pomoč. Bistveno pa je, da lahko zaposleni uporabljajo specifikacije zasnove in vedo, katere napake je treba opozoriti.

Funkcionalnost te metode preverjanja je omejena. Ne more pregledati komponent, ki niso v vidnem polju delavca. Na primer, skritih spajkalnih spojev ni mogoče preveriti na ta način. Zaposleni lahko spregledajo tudi nekatere pomanjkljivosti, zlasti majhne. Uporaba te metode za pregled kompleksnih vezij s številnimi majhnimi komponentami je še posebej zahtevna.

Avtomatski optični pregled:
Za vizualni pregled lahko uporabite tudi stroj za pregled PCB. Ta metoda se imenuje avtomatiziran optični pregled (AOI).

Sistemi AOI uporabljajo več svetlobnih virov in eno ali več stacionarnih ali kamer za pregledovanje. Vir svetlobe osvetljuje tiskano vezje iz vseh kotov. Kamera nato posname fotografijo ali videoposnetek vezja in ga sestavi, da ustvari popolno sliko naprave. Sistem nato primerja zajete slike z informacijami o videzu plošče iz konstrukcijskih specifikacij ali odobrenih celotnih enot.

Na voljo sta tako 2D kot 3D AOI oprema. Stroj 2D AOI uporablja barvne luči in stranske kamere iz različnih zornih kotov za pregled komponent, katerih višina je prizadeta. Oprema 3D AOI je razmeroma nova in lahko hitro in natančno izmeri višino komponente.

AOI lahko najde številne enake napake kot MVI, vključno z vozliči, praskami, odprtimi vezji, redčenjem spajk, manjkajočimi komponentami itd.

AOI je zrela in natančna tehnologija, ki lahko zazna številne napake v PCB-jih. Zelo uporaben je v številnih fazah proizvodnega procesa PCB. Je tudi hitrejši od MVI in odpravlja možnost človeške napake. Tako kot MVI ga ni mogoče uporabiti za pregledovanje komponent izven vidnega polja, kot so povezave, skrite pod nizi s kroglično mrežo (BGA) in druge vrste embalaže. To morda ne bo učinkovito za PCB z visokimi koncentracijami komponent, ker so lahko nekatere komponente skrite ali zakrite.
Samodejna laserska testna meritev:
Druga metoda pregleda tiskanih vezij je merjenje z avtomatskim laserskim testom (ALT). ALT lahko uporabite za merjenje velikosti spajkalnih spojev in usedlin spajkalnih spojev ter odbojnosti različnih komponent.

Sistem ALT uporablja laser za skeniranje in merjenje komponent PCB. Ko se svetloba odbija od komponent plošče, sistem uporabi položaj svetlobe, da določi njeno višino. Meri tudi intenzivnost odbitega žarka, da določi odbojnost komponente. Sistem lahko nato primerja te meritve z načrtovalskimi specifikacijami ali s tiskanimi vezji, ki so bila odobrena za natančno prepoznavanje morebitnih napak.

Uporaba sistema ALT je idealna za določanje količine in lokacije usedlin spajkalne paste. Zagotavlja informacije o poravnavi, viskoznosti, čistosti in drugih lastnostih tiska spajkalne paste. Metoda ALT zagotavlja podrobne informacije in jo je mogoče zelo hitro izmeriti. Te vrste meritev so običajno točne, vendar so predmet motenj ali zaščite.

Rentgenski pregled:
Z vzponom tehnologije površinske montaže so PCB-ji postali vse bolj zapleteni. Zdaj imajo vezja večjo gostoto, manjše komponente in vključujejo pakete čipov, kot sta BGA in pakiranje čipov (CSP), skozi katere ni mogoče videti skritih spajkalnih povezav. Te funkcije prinašajo izzive vizualnim pregledom, kot sta MVI in AOI.

Za premagovanje teh izzivov je mogoče uporabiti opremo za rentgenski pregled. Material absorbira rentgenske žarke glede na svojo atomsko težo. Težji elementi absorbirajo več in lažji elementi absorbirajo manj, kar lahko razlikuje materiale. Spajka je izdelana iz težkih elementov, kot so kositer, srebro in svinec, medtem ko je večina drugih komponent na tiskanem vezju izdelana iz lažjih elementov, kot so aluminij, baker, ogljik in silicij. Posledično je med rentgenskim pregledom spajko enostavno videti, medtem ko so skoraj vse druge komponente (vključno s substrati, vodi in silicijevimi integriranimi vezji) nevidne.

Rentgenski žarki se ne odbijajo kot svetloba, ampak gredo skozi predmet in tvorijo sliko predmeta. Ta postopek omogoča pregledovanje paketa čipa in drugih komponent, da se preverijo spajkalne povezave pod njimi. Z rentgenskim pregledom lahko vidite tudi notranjost spajkalnih spojev, da najdete mehurčke, ki jih z AOI ni mogoče videti.

Rentgenski sistem lahko vidi tudi peto spajkalnega spoja. Med AOI bo spajkalni spoj prekrit s svincem. Poleg tega pri rentgenskem pregledu ne pridejo sence. Zato rentgenski pregled dobro deluje pri ploščah z gostimi komponentami. Za ročni rentgenski pregled se lahko uporablja oprema za rentgenski pregled ali avtomatski rentgenski sistem za avtomatski rentgenski pregled (AXI).

Pregled z rentgenskimi žarki je idealna izbira za bolj zapletena vezja in ima nekatere funkcije, ki jih druge metode pregleda nimajo, kot je možnost prodiranja v pakete čipov. Dobro se lahko uporablja tudi za pregledovanje gosto zapakiranih PCB-jev in lahko izvaja podrobnejše preglede spajkalnih spojev. Tehnologija je nekoliko novejša, bolj zapletena in potencialno dražja. Šele ko imate veliko število gostih vezij z BGA, CSP in drugimi podobnimi paketi, morate investirati v opremo za rentgensko pregledovanje.