PCB endüstrisinde ortak test teknolojisi ve test ekipmanı

Ne tür baskılı devre kartlarının oluşturulması veya ne tür bir ekipman kullanılması gerektiğine bakılmaksızın, PCB düzgün çalışmalıdır. Birçok ürünün performansının anahtarıdır ve başarısızlıklar ciddi sonuçlara neden olabilir.

Tasarım, üretim ve montaj işlemi sırasında PCB'yi kontrol etmek, ürünün kalite standartlarını karşıladığından ve beklendiği gibi performans göstermesini sağlamak için gereklidir. Bugün PCB'ler çok karmaşık. Bu karmaşıklık birçok yeni özelliğe yer sağlasa da, daha büyük bir başarısızlık riski getiriyor. PCB'nin geliştirilmesiyle, kalitesini sağlamak için kullanılan denetim teknolojisi ve teknoloji gittikçe daha gelişmiş hale geliyor.

PCB türü aracılığıyla doğru algılama teknolojisini, üretim sürecindeki geçerli adımları ve test edilecek arızaları seçin. Yüksek kaliteli ürünler sağlamak için uygun bir inceleme ve test planı geliştirmek esastır.

 

1

PCB'yi neden kontrol etmemiz gerekiyor?
İnceleme, tüm PCB üretim süreçlerinde önemli bir adımdır. PCB kusurlarını düzeltmek ve genel performansı artırmak için tespit edebilir.

PCB'nin incelenmesi, imalat veya montaj işlemi sırasında meydana gelebilecek kusurları ortaya çıkarabilir. Ayrıca var olabilecek tasarım kusurlarını açığa çıkarmaya yardımcı olabilir. PCB'yi kontrol etmek, işlemin her aşamasından sonra bir sonraki aşamaya girmeden önce kusurlar bulabilir, böylece kusurlu ürünler satın almak için daha fazla zaman ve para harcamaktan kaçınabilir. Ayrıca, bir veya daha fazla PCB'yi etkileyen tek seferlik kusurların bulunmasına yardımcı olabilir. Bu işlem, devre kartı ile nihai ürün arasındaki kalitenin tutarlılığını sağlamaya yardımcı olur.

Uygun PCB denetim prosedürleri olmadan, arızalı devre kartları müşterilere verilebilir. Müşteri kusurlu bir ürün alırsa, üretici garanti ödemeleri veya iadeleri nedeniyle zarar görebilir. Müşteriler ayrıca şirkete olan güvenini kaybedecek ve böylece kurumsal itibara zarar verecek. Müşteriler işlerini diğer yerlere taşırlarsa, bu durum kaçırılmış fırsatlara yol açabilir.

En kötü durumda, tıbbi ekipman veya otomobil parçaları gibi ürünlerde arızalı bir PCB kullanılırsa, yaralanmaya veya ölüme neden olabilir. Bu tür sorunlar ciddi itibar kaybına ve pahalı davalara yol açabilir.

PCB denetimi, tüm PCB üretim sürecinin iyileştirilmesine yardımcı olabilir. Bir kusur sık ​​sık bulunursa, kusuru düzeltmek için süreçte önlemler alınabilir.

 

Basılı Devre Kartı Montaj Muayene Yöntemi
PCB denetimi nedir? PCB'nin beklendiği gibi çalışabilmesini sağlamak için, üreticinin tüm bileşenlerin doğru bir şekilde monte edildiğini doğrulamalıdır. Bu, basit manuel incelemeden gelişmiş PCB denetim ekipmanı kullanılarak otomatik testlere kadar bir dizi teknikle gerçekleştirilir.

Manuel görsel inceleme iyi bir başlangıç ​​noktasıdır. Nispeten basit PCB'ler için sadece bunlara ihtiyacınız olabilir.
Manuel görsel inceleme:
PCB incelemesinin en basit şekli manuel görsel inceleme (MVI). Bu tür testleri yapmak için işçiler tahtayı çıplak gözle görebilir veya büyütebilirler. Tüm spesifikasyonların karşılandığından emin olmak için tahtayı tasarım belgesiyle karşılaştıracaklardır. Ayrıca ortak varsayılan değerleri arayacaklardır. Aradıkları kusurun türü, devre kartının türüne ve üzerindeki bileşenlere bağlıdır.

PCB üretim sürecinin (montaj dahil) hemen hemen her adımından sonra MVI yapmak yararlıdır.

Müfettiş devre kartının hemen hemen her yönünü denetler ve her açıdan çeşitli ortak kusurlar arar. Tipik bir görsel PCB inceleme kontrol listesi aşağıdakileri içerebilir:
Devre kartının kalınlığının doğru olduğundan emin olun ve yüzey pürüzlülüğünü ve çarpışmasını kontrol edin.
Bileşenin boyutunun özellikleri karşılayıp karşılamadığını kontrol edin ve elektrik konnektörüyle ilgili boyuta özel dikkat edin.
İletken paternin bütünlüğünü ve netliğini kontrol edin ve lehim köprüleri, açık devreler, çapaklar ve boşluklar olup olmadığını kontrol edin.
Yüzey kalitesini kontrol edin ve ardından baskılı izler ve pedlerde ezikler, ezikler, çizikler, pin delikler ve diğer kusurlar olup olmadığını kontrol edin.
Tüm deliklerden doğru pozisyonda olduğunu doğrulayın. Hiçbir eksiklik veya uygunsuz delik olmadığından emin olun, çap tasarım spesifikasyonlarıyla eşleşir ve boşluk veya düğüm yoktur.
Destek plakasının sıkılığını, pürüzlülüğünü ve parlaklığını kontrol edin ve yükseltilmiş kusurları kontrol edin.
Kaplama kalitesini değerlendirin. Kaplama akısının rengini ve düzgün, sağlam ve doğru pozisyonda olup olmadığını kontrol edin.

Diğer denetim türleriyle karşılaştırıldığında, MVI'nin çeşitli avantajları vardır. Sadeliği nedeniyle düşük maliyetlidir. Olası amplifikasyon dışında özel bir ekipman gerekmez. Bu kontroller de çok hızlı bir şekilde gerçekleştirilebilir ve herhangi bir işlemin sonuna kolayca eklenebilir.

Bu tür teftişleri gerçekleştirmek için gerekli tek şey profesyonel personel bulmaktır. Gerekli uzmanlığa sahipseniz, bu teknik yardımcı olabilir. Bununla birlikte, çalışanların tasarım spesifikasyonlarını kullanabilmeleri ve hangi kusurların not edilmesi gerektiğini bilmesi önemlidir.

Bu kontrol yönteminin işlevselliği sınırlıdır. İşçinin görüş alanında olmayan bileşenleri denetleyemez. Örneğin, gizli lehim derzleri bu şekilde kontrol edilemez. Çalışanlar ayrıca bazı kusurları, özellikle küçük kusurları da kaçırabilirler. Bu yöntemi, birçok küçük bileşenle karmaşık devre kartlarını denetlemek için kullanmak özellikle zordur.

 

 

Otomatik Optik İnceleme:
Görsel inceleme için bir PCB denetim makinesi de kullanabilirsiniz. Bu yönteme otomatik optik inceleme (AOI) denir.

AOI sistemleri, muayene için birden fazla ışık kaynağı ve bir veya daha fazla sabit veya kamera kullanır. Işık kaynağı PCB kartını tüm açılardan aydınlatır. Kamera daha sonra devre kartının hareketsiz bir görüntüsünü veya videosunu alır ve cihazın eksiksiz bir resmini oluşturmak için derler. Sistem daha sonra yakalanan görüntülerini, tahtanın tasarım özelliklerinden veya onaylanmış tam birimlerden görünümü hakkında bilgi ile karşılaştırır.

Hem 2D hem de 3D AOI ekipmanı mevcuttur. 2D AOI makinesi, yüksekliği etkilenen bileşenleri denetlemek için birden fazla açıdan renkli ışıklar ve yan kameralar kullanır. 3D AOI ekipmanı nispeten yenidir ve bileşen yüksekliğini hızlı ve doğru bir şekilde ölçebilir.

AOI, nodüller, çizikler, açık devreler, lehim incelmesi, eksik bileşenler vb. Dahil olmak üzere MVI ile aynı kusurların çoğunu bulabilir.

AOI, PCB'lerde birçok hatayı tespit edebilen olgun ve doğru bir teknolojidir. PCB üretim sürecinin birçok aşamasında çok yararlıdır. Ayrıca MVI'dan daha hızlıdır ve insan hatası olasılığını ortadan kaldırır. MVI gibi, bilyalı ızgara dizileri (BGA) ve diğer ambalaj türleri altında gizlenmiş bağlantılar gibi bileşenleri gözden uzaklaştırmak için kullanılamaz. Bu, yüksek bileşen konsantrasyonlarına sahip PCB'ler için etkili olmayabilir, çünkü bazı bileşenler gizlenebilir veya gizlenebilir.
Otomatik Lazer Testi Ölçümü:
PCB incelemesinin bir başka yöntemi otomatik lazer testi (ALT) ölçümüdür. Lehim derzlerinin ve lehim eklem yataklarının boyutunu ve çeşitli bileşenlerin yansıtıcılığını ölçmek için ALT kullanabilirsiniz.

Alt sistemi, PCB bileşenlerini taramak ve ölçmek için bir lazer kullanır. Işık kartın bileşenlerinden yansıttığında, sistem yüksekliğini belirlemek için ışığın konumunu kullanır. Ayrıca, bileşenin yansıtıcılığını belirlemek için yansıtılan ışının yoğunluğunu ölçer. Sistem daha sonra bu ölçümleri tasarım spesifikasyonlarıyla veya herhangi bir kusuru doğru bir şekilde tanımlamak için onaylanmış devre kartlarıyla karşılaştırabilir.

Alt sistemini kullanmak, lehim macun yataklarının miktarını ve yerini belirlemek için idealdir. Lehim macun baskısının hizalanması, viskozitesi, temizliği ve diğer özellikleri hakkında bilgi sağlar. ALT yöntemi ayrıntılı bilgi sağlar ve çok hızlı ölçülebilir. Bu tür ölçümler genellikle doğrudur, ancak parazit veya korumaya tabidir.

 

X-ışını muayenesi:
Yüzey montaj teknolojisinin yükselişi ile PCB'ler giderek daha karmaşık hale geldi. Şimdi, devre kartları daha yüksek yoğunluğa, daha küçük bileşenlere sahiptir ve gizli lehim bağlantılarının görülemediği BGA ve Chip Ölçek Ambalajı (CSP) gibi çip paketlerini içerir. Bu işlevler MVI ve AOI gibi görsel denetimlere zorluklar getirir.

Bu zorlukların üstesinden gelmek için röntgen denetim ekipmanı kullanılabilir. Malzeme X-ışınlarını atom ağırlığına göre emer. Daha ağır elementler daha fazla emer ve daha hafif elemanlar daha az emer, bu da malzemeleri ayırt edebilir. Lehim, kalay, gümüş ve kurşun gibi ağır elementlerden yapılırken, PCB'deki diğer bileşenlerin çoğu alüminyum, bakır, karbon ve silikon gibi daha hafif elementlerden yapılmıştır. Sonuç olarak, lehimin X-ışını muayenesi sırasında görmek kolaydır, ancak diğer tüm bileşenler (substratlar, uçlar ve silikon entegre devreler dahil) görünmezdir.

X-ışınları ışık gibi yansıtılmaz, ancak nesnenin bir görüntüsünü oluşturmak için bir nesneden geçer. Bu işlem, altındaki lehim bağlantılarını kontrol etmek için çip paketini ve diğer bileşenleri görmeyi mümkün kılar. X-ışını muayenesi, AOI ile görülemeyen kabarcıklar bulmak için lehim derzlerinin iç kısmını da görebilir.

X-ışını sistemi, lehim ekleminin topuğunu da görebilir. AOI sırasında lehim eklemi kurşunla kaplanacaktır. Ayrıca, X-ışını muayenesini kullanırken gölge girmez. Bu nedenle, X-ışını muayenesi, yoğun bileşenlere sahip devre kartları için iyi çalışır. X-ışını muayene ekipmanı manuel X-ışını muayenesi için kullanılabilir veya otomatik X-ışını sistemi otomatik X-ışını muayenesi (AXI) için kullanılabilir.

X-ışını muayenesi, daha karmaşık devre kartları için ideal bir seçimdir ve yonga paketlerine nüfuz etme yeteneği gibi diğer denetim yöntemlerinin sahip olmadığı belirli işlevlere sahiptir. Ayrıca yoğun paketlenmiş PCB'leri incelemek için iyi kullanılabilir ve lehim derzleri üzerinde daha ayrıntılı incelemeler yapabilir. Teknoloji biraz daha yeni, daha karmaşık ve potansiyel olarak daha pahalı. Yalnızca BGA, CSP ve bu tür diğer paketlerle çok sayıda yoğun devre kartınız olduğunda, X-ışını denetim ekipmanlarına yatırım yapmanız gerekir.