4 vinkkejä PCB-levyn tarkastuksesta

PCB-levyn tarkastus on prosessi, johon kuuluu erilaisia testejä vikojen löytämiseksi. Tässä prosessissa tarkistetaan piirilevyn karheus, vääntyminen ja mitoitus. Siihen kuuluu myös piirilevyn pinnanlaadun tarkastaminen vikojen, kuten kuoppien, naarmujen ja tyhjätilojen varalta. Lisäksi sähköliittimet, läpiviennit ja pinnoituslevyt on tarkastettava perusteellisesti vikojen varalta.

Automaattinen optinen tarkastus (AOI)

AOI on erinomainen työkalu PCB-levyn laadun arviointiin. Prosessi voi auttaa havaitsemaan piirilevyssä olevat viat ennen kuin ne johtavat muihin ongelmiin. AOI käyttää kuvankäsittelyjärjestelmää vikojen tunnistamiseen. Sillä voidaan myös mitata pakkauksen mitat. Se koostuu useista osista, kuten käyttöjärjestelmästä, valaistusjärjestelmästä ja CCD-kuvajärjestelmästä.

AOI:tä voidaan käyttää missä tahansa valmistusprosessin vaiheessa, myös reflow-juottamisen aikana, joka on tuotantoprosessin kriittinen vaihe. Se on ihanteellinen suursarjatuotantoon, koska sillä voidaan havaita useita vikoja. Sitä ei kuitenkaan suositella pienen volyymin tuotantoon tai kehitystyöhön. Lisäksi sen käyttöönotto vaatii huomattavia investointeja ja aikaa. AOI voi auttaa vähentämään kustannuksia ja lisäämään samalla tehokkuutta muuttamalla valmistusparametreja.

AOI on erittäin hyödyllinen juotosiltojen havaitsemisessa. Se havaitsee myös ylimääräisen juotteen tyynyissä. Tämä on ongelma, joka voi jäädä huomaamatta ihmistarkastajilta, varsinkin jos heidän on tutkittava kymmeniä samankaltaisia levyjä. AOI voi havaita nämä viat ja lähettää levyn tarvittaessa uudelleenkäsittelyyn.

Sähköiset testit

Piirilevyjen tarkastuksessa käytettäviin sähkötesteihin kuuluu piirilevyn jälkien testaaminen. Näiden testien avulla voidaan määrittää, onko piirilevyllä vikoja tai suunnitteluun liittyviä ongelmia. Niiden avulla voidaan myös määrittää, onko piirilevyllä riittävä eristys komponenttien välillä. Saatavilla on erityyppisiä testejä, joista kukin keskittyy piirilevyn eri alueeseen.

Sähköisiä testejä käytetään usein varmistamaan, että piirilevyllä ei ole oikosulkuja tai muita ongelmia. Tämä tehdään yleensä työntämällä piirilevyä koettimien alustaa vasten. Testausprosessi on aikaa vievä ja vaatii kalliita työkaluja. Piirilevyjen tarkastuskoneita on useita erilaisia, ja jokaisella on omat hyvät ja huonot puolensa.

Toisenlainen testi käsittää hallituksen rakenteen analysoinnin. Tätä kutsutaan myös poikkileikkausanalyysiksi. Kyseessä on tuhoava menettely, mutta se paljastaa kriittiset suunnitteluvirheet. Tämäntyyppistä testiä tarvitaan usein monimutkaisissa ja suurissa piirilevytuotannoissa.

Röntgensäteet

PCB-levyn tarkastus röntgensäteillä voi olla erittäin tarkka prosessi. Röntgensäteiden suuri läpäisykyky johtaa korkealaatuisiin kuviin, jotka paljastavat erot piirilevyjen tiheydessä ja paksuudessa. Näitä tietoja voidaan käyttää liitoksen laadun määrittämiseen tai suunnittelussa olevan vian diagnosointiin. Tätä tekniikkaa käytetään monissa teollisissa prosesseissa valmistuksen alkuvaiheesta lopputestaukseen.

Tarkastajat voivat havaita piirilevyn pinnassa piileviä ongelmia tarkastamalla piirilevyn läpi röntgensäteillä. Sen lisäksi, että röntgensäteillä voidaan havaita tyhjät tilat, sillat ja muut "piilossa olevat" liitokset, röntgenkuvat voivat havaita myös hautautuneet tai sokeat läpiviennit sekä liiallisen tai riittämättömän juotospastan. Röntgensäteistä on hyötyä myös pintaliitospakkausten tarkastamisessa, jotka ovat yleisiä piirilevytyyppejä. Tämäntyyppisissä piirilevyissä on enemmän liitäntöjä kuin tavallisissa piirilevyissä, ja niitä on vaikeampi tutkia pelkällä silmämääräisellä tarkastuksella.

PCB-röntgentarkastus voi tarjota korkealaatuisia mittauksia ja auttaa valmistajia varmistamaan PCB-piirilevyjen laadun. Röntgensäteily sopii erinomaisesti kaksi- tai monikerroksisille levyille, koska sillä voidaan testata näytteen sisäpuoli. Niillä voidaan myös havaita vikoja, joita muut menetelmät eivät pysty havaitsemaan, ja suuri testausalue mahdollistaa tarkemmat tulokset. Röntgensäteillä voidaan myös tuottaa mittaustietoa, jota voidaan käyttää tuotantoprosessin arviointiin.

Tomografia

PCB:t voidaan tarkastaa röntgentekniikalla. Tässä kehittyneessä tekniikassa käytetään erityistä kiinnikettä, joka pitää piirilevyn paikallaan, kun se altistetaan röntgensäteille. Kiinnitys auttaa insinöörejä tarkastelemaan kohdetta eri kulmista. Ilmaisin mittaa jokaisessa projektiossa tapahtuvan vaimenemisen määrän, jonka perusteella kohde voidaan rekonstruoida. Piirilevyjä valmistetaan erilaisista materiaaleista, ja jotkin materiaalit absorboivat röntgensäteitä enemmän kuin toiset.

Tomografian käyttämisellä PCB-levyjen tutkimiseen on useita etuja. Sillä voidaan tarkasti tunnistaa puuttuvat tai väärin sijoitetut nastat tai liittimet. Se pystyy myös havaitsemaan kaikki IC-sirujen sisäiset viat. Lisäksi sillä voidaan mitata palloristikkorakenteiden juotoslaatua.

PCB:t voivat sisältää myös näkymättömiä vikoja. Röntgenkuvilla voidaan tunnistaa puuttuvat tai halkeilleet juotosliitokset. Näiden laitteiden keräämät kuvat ovat erittäin yksityiskohtaisia, ja niiden avulla tarkastajat voivat analysoida vian eri näkökohtia. Puutos piirilevyn juotosliitoksissa vähentää juotosliitoksen lämmönjohtavuutta ja heikentää luotettavuutta.