Teknologjia e zakonshme e testimit dhe pajisjet e testimit në industrinë e PCB-ve

Pavarësisht se çfarë lloji i bordit të qarkut të printuar duhet të ndërtohet ose çfarë lloj pajisjeje përdoret, PCB duhet të funksionojë siç duhet. Është çelësi i performancës së shumë produkteve dhe dështimet mund të shkaktojnë pasoja të rënda.

Kontrollimi i PCB-së gjatë procesit të projektimit, prodhimit dhe montimit është thelbësor për t'u siguruar që produkti plotëson standardet e cilësisë dhe funksionon siç pritej. Sot, PCB-të janë shumë komplekse. Megjithëse ky kompleksitet ofron hapësirë ​​për shumë veçori të reja, ai gjithashtu sjell një rrezik më të madh dështimi. Me zhvillimin e PCB-së, teknologjia e inspektimit dhe teknologjia e përdorur për të siguruar cilësinë e tij po bëhen gjithnjë e më të avancuara.

Zgjidhni teknologjinë e saktë të zbulimit përmes llojit të PCB-së, hapave aktualë në procesin e prodhimit dhe defekteve që do të testohen. Zhvillimi i një plani të duhur inspektimi dhe testimi është thelbësor për të siguruar produkte me cilësi të lartë.

 

1

Pse duhet të kontrollojmë PCB-në?
Inspektimi është një hap kyç në të gjitha proceset e prodhimit të PCB-ve. Mund të zbulojë defekte të PCB-ve për t'i korrigjuar ato dhe për të përmirësuar performancën e përgjithshme.

Inspektimi i PCB-së mund të zbulojë çdo defekt që mund të ndodhë gjatë procesit të prodhimit ose montimit. Mund të ndihmojë gjithashtu në zbulimin e të metave të dizajnit që mund të ekzistojnë. Kontrollimi i PCB-së pas çdo faze të procesit mund të gjejë defekte përpara se të hyni në fazën tjetër, duke shmangur kështu humbjen e më shumë kohë dhe para për të blerë produkte me defekt. Mund të ndihmojë gjithashtu në gjetjen e defekteve një herë që prekin një ose më shumë PCB. Ky proces ndihmon për të siguruar konsistencën e cilësisë midis tabelës së qarkut dhe produktit përfundimtar.

Pa procedurat e duhura të inspektimit të PCB-ve, bordet e qarkut me defekt mund t'u dorëzohen klientëve. Nëse klienti merr një produkt me defekt, prodhuesi mund të pësojë humbje për shkak të pagesave të garancisë ose kthimeve. Konsumatorët gjithashtu do të humbasin besimin në kompani, duke dëmtuar kështu reputacionin e korporatës. Nëse klientët e zhvendosin biznesin e tyre në vende të tjera, kjo situatë mund të çojë në mundësi të humbura.

Në rastin më të keq, nëse një PCB me defekt përdoret në produkte të tilla si pajisjet mjekësore ose pjesët e automjeteve, mund të shkaktojë lëndim ose vdekje. Probleme të tilla mund të çojnë në humbje të rëndë të reputacionit dhe në procese gjyqësore të shtrenjta.

Inspektimi i PCB-ve mund të ndihmojë gjithashtu në përmirësimin e të gjithë procesit të prodhimit të PCB-ve. Nëse një defekt konstatohet shpesh, mund të merren masa në proces për të korrigjuar defektin.

 

Metoda e inspektimit të montimit të bordit të qarkut të printuar
Çfarë është inspektimi PCB? Për të siguruar që PCB mund të funksionojë siç pritet, prodhuesi duhet të verifikojë që të gjithë komponentët janë montuar në mënyrë korrekte. Kjo realizohet nëpërmjet një sërë teknikash, nga inspektimi i thjeshtë manual deri tek testimi i automatizuar duke përdorur pajisje të avancuara të inspektimit PCB.

Inspektimi vizual manual është një pikënisje e mirë. Për PCB-të relativisht të thjeshta, mund t'ju duhen vetëm ato.
Inspektimi vizual manual:
Forma më e thjeshtë e inspektimit të PCB-ve është inspektimi vizual manual (MVI). Për të kryer teste të tilla, punëtorët mund ta shohin tabelën me sy të lirë ose ta zmadhojnë. Ata do të krahasojnë bordin me dokumentin e projektimit për të siguruar që të gjitha specifikimet janë përmbushur. Ata gjithashtu do të kërkojnë vlera të zakonshme të paracaktuara. Lloji i defektit që ata kërkojnë varet nga lloji i tabelës së qarkut dhe përbërësit në të.

Është e dobishme të kryhet MVI pothuajse pas çdo hapi të procesit të prodhimit të PCB-ve (përfshirë montimin).

Inspektori inspekton pothuajse çdo aspekt të tabelës së qarkut dhe kërkon defekte të ndryshme të zakonshme në çdo aspekt. Një listë kontrolli tipike e inspektimit vizual të PCB-ve mund të përfshijë sa vijon:
Sigurohuni që trashësia e tabelës së qarkut të jetë e saktë dhe kontrolloni vrazhdësinë dhe shtrembërimin e sipërfaqes.
Kontrolloni nëse madhësia e komponentit i plotëson specifikimet dhe kushtojini vëmendje të veçantë madhësisë që lidhet me lidhësin elektrik.
Kontrolloni integritetin dhe qartësinë e modelit përçues dhe kontrolloni për ura lidhëse, qarqe të hapura, gërvishtje dhe zbrazëtira.
Kontrolloni cilësinë e sipërfaqes dhe më pas kontrolloni për gërvishtje, gërvishtje, gërvishtje, vrima dhe defekte të tjera në gjurmët dhe jastëkët e printuar.
Konfirmoni që të gjitha vrimat janë në pozicionin e duhur. Sigurohuni që të mos ketë lëshime ose vrima të pahijshme, diametri të përputhet me specifikimet e projektimit dhe të mos ketë boshllëqe ose nyje.
Kontrolloni qëndrueshmërinë, vrazhdësinë dhe shkëlqimin e pllakës mbështetëse dhe kontrolloni për defekte të ngritura.
Vlerësoni cilësinë e veshjes. Kontrolloni ngjyrën e fluksit të veshjes dhe nëse është uniforme, e fortë dhe në pozicionin e duhur.

Krahasuar me llojet e tjera të inspektimeve, MVI ka disa përparësi. Për shkak të thjeshtësisë së tij, është me kosto të ulët. Përveç përforcimit të mundshëm, nuk kërkohet pajisje speciale. Këto kontrolle gjithashtu mund të kryhen shumë shpejt dhe ato mund të shtohen lehtësisht në fund të çdo procesi.

Për të kryer kontrolle të tilla, e vetmja gjë që duhet është gjetja e stafeve profesionale. Nëse keni ekspertizën e nevojshme, kjo teknikë mund të jetë e dobishme. Megjithatë, është thelbësore që punonjësit të mund të përdorin specifikimet e projektimit dhe të dinë se cilat defekte duhet të vihen re.

Funksionaliteti i kësaj metode kontrolli është i kufizuar. Ai nuk mund të inspektojë komponentët që nuk janë në vijën e shikimit të punonjësit. Për shembull, nyjet e fshehura të saldimit nuk mund të kontrollohen në këtë mënyrë. Punonjësit gjithashtu mund të humbasin disa defekte, veçanërisht defekte të vogla. Përdorimi i kësaj metode për të inspektuar bordet e qarkut kompleks me shumë komponentë të vegjël është veçanërisht sfidues.

 

 

Inspektimi optik i automatizuar:
Ju gjithashtu mund të përdorni një makinë inspektimi PCB për inspektim vizual. Kjo metodë quhet inspektim optik i automatizuar (AOI).

Sistemet AOI përdorin burime të shumta drite dhe një ose më shumë të palëvizshme ose kamera për inspektim. Burimi i dritës ndriçon tabelën PCB nga të gjitha këndet. Kamera më pas merr një imazh të palëvizshëm ose video të tabelës së qarkut dhe e përpilon atë për të krijuar një pamje të plotë të pajisjes. Sistemi më pas krahason imazhet e tij të kapura me informacionin rreth pamjes së tabelës nga specifikimet e projektimit ose njësitë e plota të miratuara.

Të dyja pajisjet AOI 2D dhe 3D janë të disponueshme. Makina 2D AOI përdor dritat me ngjyra dhe kamerat anësore nga kënde të shumta për të inspektuar komponentët, lartësia e të cilëve është prekur. Pajisjet 3D AOI janë relativisht të reja dhe mund të matin shpejt dhe saktë lartësinë e komponentit.

AOI mund të gjejë shumë nga të njëjtat defekte si MVI, duke përfshirë nyjet, gërvishtjet, qarqet e hapura, hollimin e saldimit, komponentët që mungojnë, etj.

AOI është një teknologji e pjekur dhe e saktë që mund të zbulojë shumë defekte në PCB. Është shumë i dobishëm në shumë faza të procesit të prodhimit të PCB-ve. Është gjithashtu më i shpejtë se MVI dhe eliminon mundësinë e gabimit njerëzor. Ashtu si MVI, ai nuk mund të përdoret për të inspektuar komponentë jashtë syve, të tilla si lidhjet e fshehura nën grupet e rrjetit të topit (BGA) dhe lloje të tjera paketimi. Kjo mund të mos jetë efektive për PCB-të me përqendrime të larta të komponentëve, sepse disa nga përbërësit mund të jenë të fshehur ose të errësuar.
Matja automatike e testit me lazer:
Një metodë tjetër e inspektimit të PCB-ve është matja automatike e testit lazer (ALT). Ju mund të përdorni ALT për të matur madhësinë e nyjeve të saldimit dhe depozitave të nyjeve të saldimit dhe reflektueshmërinë e komponentëve të ndryshëm.

Sistemi ALT përdor një lazer për të skanuar dhe matur përbërësit e PCB. Kur drita reflektohet nga përbërësit e tabelës, sistemi përdor pozicionin e dritës për të përcaktuar lartësinë e saj. Ai mat gjithashtu intensitetin e rrezes së reflektuar për të përcaktuar reflektueshmërinë e komponentit. Sistemi më pas mund t'i krahasojë këto matje me specifikimet e projektimit, ose me bordet e qarkut që janë miratuar për të identifikuar me saktësi çdo defekt.

Përdorimi i sistemit ALT është ideal për përcaktimin e sasisë dhe vendndodhjes së depozitave të pastës së saldimit. Ai jep informacion në lidhje me shtrirjen, viskozitetin, pastërtinë dhe veçoritë e tjera të printimit të pastës së saldimit. Metoda ALT ofron informacion të detajuar dhe mund të matet shumë shpejt. Këto lloj matjesh janë zakonisht të sakta, por i nënshtrohen ndërhyrjeve ose mbrojtjes.

 

Inspektimi me rreze X:
Me rritjen e teknologjisë së montimit në sipërfaqe, PCB-të janë bërë gjithnjë e më komplekse. Tani, bordet e qarkut kanë densitet më të lartë, komponentë më të vegjël dhe përfshijnë paketa të çipave si BGA dhe paketimin e shkallës së çipit (CSP), përmes të cilave nuk mund të shihen lidhjet e fshehura të saldimit. Këto funksione sjellin sfida për inspektimet vizuale si MVI dhe AOI.

Për të kapërcyer këto sfida, mund të përdoren pajisjet e inspektimit me rreze X. Materiali thith rrezet X sipas peshës së tij atomike. Elementët më të rëndë thithin më shumë dhe elementët më të lehtë thithin më pak, gjë që mund të dallojë materialet. Saldimi është bërë nga elementë të rëndë si kallaji, argjendi dhe plumbi, ndërsa shumica e komponentëve të tjerë në PCB janë bërë nga elementë më të lehtë si alumini, bakri, karboni dhe silikoni. Si rezultat, saldimi është i lehtë për t'u parë gjatë inspektimit me rreze X, ndërsa pothuajse të gjithë përbërësit e tjerë (përfshirë nënshtresat, plumbat dhe qarqet e integruara të silikonit) janë të padukshëm.

Rrezet X nuk reflektohen si drita, por kalojnë nëpër një objekt për të formuar një imazh të objektit. Ky proces bën të mundur shikimin përmes paketës së çipit dhe komponentëve të tjerë për të kontrolluar lidhjet e saldimit nën to. Inspektimi me rreze X mund të shohë gjithashtu brendësinë e nyjeve të saldimit për të gjetur flluska që nuk mund të shihen me AOI.

Sistemi i rrezeve X mund të shohë edhe thembrën e bashkimit të saldimit. Gjatë AOI, bashkimi i saldimit do të mbulohet nga plumbi. Përveç kësaj, kur përdorni inspektimin me rreze X, nuk hyjnë hije. Prandaj, inspektimi me rreze X funksionon mirë për bordet e qarkut me komponentë të dendur. Pajisjet e inspektimit me rreze X mund të përdoren për inspektimin manual me rreze X, ose sistemi automatik me rreze X mund të përdoret për inspektimin automatik me rreze X (AXI).

Inspektimi me rreze X është një zgjedhje ideale për tabelat më komplekse të qarkut dhe ka disa funksione që metodat e tjera të inspektimit nuk i kanë, të tilla si aftësia për të depërtuar në paketat e çipave. Mund të përdoret gjithashtu mirë për të inspektuar PCB-të e mbushura dendur dhe mund të kryejë inspektime më të detajuara në lidhjet e saldimit. Teknologjia është pak më e re, më komplekse dhe potencialisht më e shtrenjtë. Vetëm kur keni një numër të madh pllakash qarku të dendur me BGA, CSP dhe paketa të tjera të tilla, duhet të investoni në pajisjet e inspektimit me rreze X.