Oavsett vilken typ av kretskort som behöver byggas eller vilken typ av utrustning som används måste kretskortet fungera korrekt. Det är nyckeln till prestanda för många produkter, och fel kan orsaka allvarliga konsekvenser.

Att kontrollera kretskortet under design-, tillverknings- och monteringsprocessen är viktigt för att säkerställa att produkten uppfyller kvalitetsstandarder och fungerar som förväntat. Idag är PCB mycket komplexa. Även om denna komplexitet ger utrymme för många nya funktioner, medför den också en större risk för misslyckande. Med utvecklingen av PCB blir inspektionsteknik och teknik som används för att säkerställa dess kvalitet mer och mer avancerad.

Välj rätt detekteringsteknik genom PCB-typen, de aktuella stegen i produktionsprocessen och de fel som ska testas. Att ta fram en korrekt inspektions- och testplan är avgörande för att säkerställa högkvalitativa produkter.

1
●
Varför måste vi kontrollera PCB?
Inspektion är ett nyckelsteg i alla PCB-produktionsprocesser. Den kan upptäcka PCB-defekter för att korrigera dem och förbättra den övergripande prestandan.

Inspektion av kretskortet kan avslöja eventuella defekter som kan uppstå under tillverknings- eller monteringsprocessen. Det kan också hjälpa till att avslöja eventuella designfel som kan finnas. Att kontrollera PCB efter varje steg i processen kan hitta defekter innan du går in i nästa steg, vilket undviker att slösa mer tid och pengar på att köpa defekta produkter. Det kan också hjälpa till att hitta engångsfel som påverkar en eller flera PCB. Denna process hjälper till att säkerställa överensstämmelse i kvaliteten mellan kretskortet och slutprodukten.

Utan korrekta PCB-inspektionsprocedurer kan defekta kretskort lämnas till kunder. Om kunden får en defekt produkt kan tillverkaren drabbas av förluster på grund av garantibetalningar eller returer. Kunderna kommer också att tappa förtroendet för företaget, vilket skadar företagets rykte. Om kunder flyttar sin verksamhet till andra platser kan denna situation leda till missade möjligheter.

I värsta fall, om ett defekt PCB används i produkter som medicinsk utrustning eller bildelar, kan det orsaka skada eller dödsfall. Sådana problem kan leda till allvarliga anseendeförluster och dyra rättstvister.

PCB-inspektion kan också bidra till att förbättra hela PCB-produktionsprocessen. Om ett fel upptäcks ofta kan åtgärder vidtas i processen för att rätta till defekten.

Inspektionsmetod för tryckt kretskort
Vad är PCB-inspektion? För att säkerställa att kretskortet kan fungera som förväntat måste tillverkaren verifiera att alla komponenter är korrekt monterade. Detta åstadkoms genom en rad tekniker, från enkel manuell inspektion till automatiserad testning med avancerad PCB-inspektionsutrustning.

Manuell visuell inspektion är en bra utgångspunkt. För relativt enkla PCB behöver du kanske bara dem.
Manuell visuell inspektion:
Den enklaste formen av PCB-inspektion är manuell visuell inspektion (MVI). För att utföra sådana tester kan arbetare se tavlan med blotta ögat eller förstora. De kommer att jämföra tavlan med designdokumentet för att säkerställa att alla specifikationer uppfylls. De kommer också att leta efter vanliga standardvärden. Vilken typ av defekt de letar efter beror på typen av kretskort och komponenterna på det.

Det är användbart att utföra MVI efter nästan varje steg i PCB-produktionsprocessen (inklusive montering).

Inspektören inspekterar nästan varje aspekt av kretskortet och letar efter olika vanliga defekter i varje aspekt. En typisk checklista för visuell PCB-inspektion kan innehålla följande:
Se till att tjockleken på kretskortet är korrekt och kontrollera ytans grovhet och skevhet.
Kontrollera om storleken på komponenten uppfyller specifikationerna och var särskilt uppmärksam på storleken relaterad till den elektriska kontakten.
Kontrollera integriteten och klarheten hos det ledande mönstret och kontrollera om det finns lödbryggor, öppna kretsar, grader och tomrum.
Kontrollera ytkvaliteten och kontrollera sedan efter bucklor, bucklor, repor, pinholes och andra defekter på tryckta spår och pads.
Kontrollera att alla genomgående hål är i rätt läge. Se till att det inte finns några utelämnanden eller felaktiga hål, diametern matchar designspecifikationerna och att det inte finns några luckor eller knutar.
Kontrollera fastheten, strävheten och ljusheten på stödplattan och kontrollera om det finns några upphöjda defekter.
Bedöm beläggningens kvalitet. Kontrollera färgen på pläteringsflödet och om det är enhetligt, fast och i rätt läge.

Jämfört med andra typer av besiktningar har MVI flera fördelar. På grund av sin enkelhet är den låg kostnad. Förutom eventuell förstärkning krävs ingen speciell utrustning. Dessa kontroller kan också utföras mycket snabbt, och de kan enkelt läggas till i slutet av alla processer.

För att utföra sådana kontroller är det enda som behövs att hitta professionell personal. Om du har nödvändig expertis kan denna teknik vara till hjälp. Det är dock viktigt att anställda kan använda designspecifikationer och veta vilka defekter som behöver noteras.

Funktionaliteten hos denna kontrollmetod är begränsad. Den kan inte inspektera komponenter som inte är inom arbetstagarens synfält. Till exempel kan dolda lödfogar inte kontrolleras på detta sätt. Anställda kan också missa vissa defekter, särskilt små defekter. Att använda denna metod för att inspektera komplexa kretskort med många små komponenter är särskilt utmanande.

Automatisk optisk inspektion:
Du kan också använda en PCB-inspektionsmaskin för visuell inspektion. Denna metod kallas automatiserad optisk inspektion (AOI).

AOI-system använder flera ljuskällor och en eller flera stationära eller kameror för inspektion. Ljuskällan lyser upp PCB-kortet från alla vinklar. Kameran tar sedan en stillbild eller video av kretskortet och kompilerar det för att skapa en komplett bild av enheten. Systemet jämför sedan sina tagna bilder med information om tavlans utseende från designspecifikationer eller godkända kompletta enheter.

Både 2D och 3D AOI-utrustning finns tillgänglig. 2D AOI-maskinen använder färgade lampor och sidokameror från flera vinklar för att inspektera komponenter vars höjd påverkas. 3D AOI-utrustning är relativt ny och kan mäta komponenthöjd snabbt och exakt.

AOI kan hitta många av samma defekter som MVI, inklusive knölar, repor, öppna kretsar, lodförtunning, saknade komponenter, etc.

AOI är en mogen och exakt teknik som kan upptäcka många fel i PCB. Det är mycket användbart i många stadier av PCB-produktionsprocessen. Det är också snabbare än MVI och eliminerar risken för mänskliga fel. Liksom MVI kan den inte användas för att inspektera komponenter utom synhåll, såsom anslutningar dolda under kulnät (BGA) och andra typer av förpackningar. Detta kanske inte är effektivt för PCB med höga komponentkoncentrationer, eftersom vissa av komponenterna kan vara dolda eller skymd.
Automatisk lasertestmätning:
En annan metod för PCB-inspektion är automatisk lasertest (ALT) mätning. Du kan använda ALT för att mäta storleken på lödfogar och lödfogavlagringar och reflektionsförmågan hos olika komponenter.

ALT-systemet använder en laser för att skanna och mäta PCB-komponenter. När ljus reflekteras från tavlans komponenter använder systemet ljusets position för att bestämma dess höjd. Den mäter också intensiteten hos den reflekterade strålen för att bestämma komponentens reflektionsförmåga. Systemet kan sedan jämföra dessa mätningar med designspecifikationer eller med kretskort som har godkänts för att noggrant identifiera eventuella defekter.

Att använda ALT-systemet är idealiskt för att bestämma mängden och placeringen av lödpastaavlagringar. Den ger information om inriktning, viskositet, renhet och andra egenskaper för lödpastautskrift. ALT-metoden ger detaljerad information och kan mätas mycket snabbt. Dessa typer av mätningar är vanligtvis exakta men föremål för störningar eller avskärmning.

Röntgeninspektion:
Med framväxten av ytmonteringsteknologi har PCB blivit mer och mer komplexa. Nu har kretskort högre densitet, mindre komponenter och inkluderar chippaket som BGA och chip scale packaging (CSP), genom vilka dolda lödanslutningar inte kan ses. Dessa funktioner innebär utmaningar för visuella inspektioner som MVI och AOI.

För att övervinna dessa utmaningar kan röntgeninspektionsutrustning användas. Materialet absorberar röntgenstrålar enligt dess atomvikt. De tyngre elementen absorberar mer och de lättare elementen absorberar mindre, vilket kan särskilja material. Löd är gjord av tunga element som tenn, silver och bly, medan de flesta andra komponenter på PCB är gjorda av lättare element som aluminium, koppar, kol och kisel. Som ett resultat är lodet lätt att se under röntgeninspektion, medan nästan alla andra komponenter (inklusive substrat, ledningar och integrerade kretsar av kisel) är osynliga.

Röntgenstrålar reflekteras inte som ljus, utan passerar genom ett föremål för att bilda en bild av föremålet. Denna process gör det möjligt att se igenom chippaketet och andra komponenter för att kontrollera lödanslutningarna under dem. Röntgeninspektion kan också se insidan av lödfogar för att hitta bubblor som inte kan ses med AOI.

Röntgensystemet kan också se hälen på lödfogen. Under AOI kommer lödfogen att täckas av ledningen. Dessutom kommer inga skuggor in vid användning av röntgeninspektion. Därför fungerar röntgeninspektion bra för kretskort med täta komponenter. Röntgeninspektionsutrustning kan användas för manuell röntgeninspektion, eller automatiskt röntgensystem kan användas för automatisk röntgeninspektion (AXI).

Röntgeninspektion är ett idealiskt val för mer komplexa kretskort, och har vissa funktioner som andra inspektionsmetoder inte har, till exempel möjligheten att penetrera chippaket. Den kan också användas bra för att inspektera tätt packade PCB, och kan utföra mer detaljerade inspektioner av lödfogar. Tekniken är lite nyare, mer komplex och potentiellt dyrare. Först när du har ett stort antal täta kretskort med BGA, CSP och andra sådana paket behöver du investera i röntgeninspektionsutrustning.