為了確保PCB板的生產(chǎn)質量,制造商在生產(chǎn)過程中經(jīng)歷了多種檢查方法,每種檢查方法都會針對不同的PCB板缺陷。它可以分為兩類:電氣測試方法和視覺測試方法。
PCB板常見的檢查方法如下:
1.手動目視檢查:使用放大鏡或已校準的顯微鏡對操作員進行目視檢查,以確定電路板是否合規(guī)并確定何時需要進行校正操作。這是最傳統(tǒng)的檢查方法。它的主要優(yōu)點是前期成本低且沒有測試裝置,而主要缺點是人為主觀錯誤,長期成本高,缺陷檢測不連續(xù)以及數(shù)據(jù)收集困難。當前,由于PCB生產(chǎn)的增加以及PCB上導線間距和元件體積的縮小,這種方法變得越來越不可行。
2.在線測試。找出制造缺陷并通過電氣性能測試來測試模擬,數(shù)字和混合信號組件,以確保它們符合規(guī)格。有幾種測試方法,例如針床測試儀和飛針測試儀。主要優(yōu)點是每塊板的測試成本低,強大的數(shù)字和功能測試功能,快速徹底的短路和開路測試,編程固件,高缺陷覆蓋率以及易于編程。主要缺點是需要測試夾具,編程和調(diào)試時間,夾具制造成本高以及使用困難。
3.功能測試。功能系統(tǒng)測試使用生產(chǎn)線中部和末端的專用測試設備對電路板的功能模塊進行全面的測試,以確認電路板的質量。功能測試可以說是最早的自動測試原理。它基于特定的板或特定的單元,并且可以使用各種設備來完成。最終產(chǎn)品測試,**物理模型和堆疊測試有多種類型。功能測試通常不提供深度數(shù)據(jù)(例如,腳位和組件級診斷)來改進過程,而是需要專門的設備和經(jīng)過特殊設計的測試程序。編寫功能測試程序很復雜,因此不適用于大多數(shù)電路板生產(chǎn)線。
4.自動光學檢查也稱為自動外觀檢查,它基于光學原理,并全面采用圖像分析,計算機和自動控制等各種技術來檢測和處理生產(chǎn)中遇到的缺陷。這是一種相對較新的確認制造缺陷方法。 AOI通常在回流之前和之后以及電氣測試之前使用,以提高電氣處理或功能測試的合格率。此時,糾正缺陷的成本比最終測試后的成本低得多,通常達到十倍以上。
5.自動X射線檢查利用不同物質在X射線吸收方面的差異來透視需要檢查的零件并查找缺陷。它主要用于檢測超細間距和超高密度電路板及組裝過程中的橋接,缺件,對準不良等缺陷。它還可以使用其斷層成像技術檢測IC芯片中的內(nèi)部缺陷。這是測試球柵陣列和堵塞的焊球的焊接質量的*一方法。主要優(yōu)點是能夠檢測BGA焊接質量和嵌入式組件,而無需花費固定裝置;主要缺點是速度慢,故障率高,檢測返工焊點困難,成本高以及程序開發(fā)時間長。這是一個相對較新的測試。該方法有待進一步研究。
什么是X射線檢查?
X射線使用陰極射線管產(chǎn)生高能電子,使其與金屬靶碰撞。在碰撞過程中,由于電子的突然減速,失去的動能將以X射線的形式釋放。至于在外觀上不能觀察到樣品的位置,可以使用X射線穿透不同密度的材料后產(chǎn)生的對比效果來形成圖像,該圖像可以顯示待測物體的內(nèi)部結構,并且可以當測試對象被破壞時,觀察測試對象內(nèi)部的問題區(qū)域。
高精度X射線是無損檢測的重要方法,是故障分析的常用方法,主要應用領域為:
觀察電子組件,例如DIP,SOP,QFP,QFN,BGA,Flipchip和其他不同封裝的半導體,電阻器,電容器和小型PCB印刷電路板。
觀察芯片內(nèi)部的芯片尺寸,數(shù)量,堆疊的管芯和接線。
觀察封裝缺陷,例如芯片破裂,分配不均,斷線,引線鍵合,內(nèi)部氣泡和其他焊接缺陷,以及焊接缺陷,例如焊球冷焊和虛擬焊接。
6.激光檢測系統(tǒng),這是PCB測試技術的**發(fā)展。它用激光束掃描印制板,收集所有測量數(shù)據(jù),并將實際測量值與預設的合格極限值進行比較。該技術已在裸板上得到驗證,正在考慮用于組裝板測試。該速度足以用于批量生產(chǎn)線。快速的輸出,無固定裝置和無遮擋的視覺訪問是其主要優(yōu)勢;初始成本高,維護和使用問題是其主要缺點。
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