为了确保PCB板的生产质量,制造商在生产过程中经历了多种检查方法,每种检查方法都会针对不同的PCB板缺陷。它可以分为两类:电气测试方法和视觉测试方法。
PCB板常见的检查方法如下:
1.手动目视检查:使用放大镜或已校准的显微镜对操作员进行目视检查,以确定电路板是否合规并确定何时需要进行校正操作。这是最传统的检查方法。它的主要优点是前期成本低且没有测试装置,而主要缺点是人为主观错误,长期成本高,缺陷检测不连续以及数据收集困难。当前,由于PCB生产的增加以及PCB上导线间距和元件体积的缩小,这种方法变得越来越不可行。
2.在线测试。找出制造缺陷并通过电气性能测试来测试模拟,数字和混合信号组件,以确保它们符合规格。有几种测试方法,例如针床测试仪和飞针测试仪。主要优点是每块板的测试成本低,强大的数字和功能测试功能,快速彻底的短路和开路测试,编程固件,高缺陷覆盖率以及易于编程。主要缺点是需要测试夹具,编程和调试时间,夹具制造成本高以及使用困难。
3.功能测试。功能系统测试使用生产线中部和末端的专用测试设备对电路板的功能模块进行全面的测试,以确认电路板的质量。功能测试可以说是最早的自动测试原理。它基于特定的板或特定的单元,并且可以使用各种设备来完成。最终产品测试,**物理模型和堆叠测试有多种类型。功能测试通常不提供深度数据(例如,脚位和组件级诊断)来改进过程,而是需要专门的设备和经过特殊设计的测试程序。编写功能测试程序很复杂,因此不适用于大多数电路板生产线。
4.自动光学检查也称为自动外观检查,它基于光学原理,并全面采用图像分析,计算机和自动控制等各种技术来检测和处理生产中遇到的缺陷。这是一种相对较新的确认制造缺陷方法。 AOI通常在回流之前和之后以及电气测试之前使用,以提高电气处理或功能测试的合格率。此时,纠正缺陷的成本比最终测试后的成本低得多,通常达到十倍以上。
5.自动X射线检查利用不同物质在X射线吸收方面的差异来透视需要检查的零件并查找缺陷。它主要用于检测超细间距和超高密度电路板及组装过程中的桥接,缺件,对准不良等缺陷。它还可以使用其断层成像技术检测IC芯片中的内部缺陷。这是测试球栅阵列和堵塞的焊球的焊接质量的*一方法。主要优点是能够检测BGA焊接质量和嵌入式组件,而无需花费固定装置;主要缺点是速度慢,故障率高,检测返工焊点困难,成本高以及程序开发时间长。这是一个相对较新的测试。该方法有待进一步研究。
什么是X射线检查?
X射线使用阴极射线管产生高能电子,使其与金属靶碰撞。在碰撞过程中,由于电子的突然减速,失去的动能将以X射线的形式释放。至于在外观上不能观察到样品的位置,可以使用X射线穿透不同密度的材料后产生的对比效果来形成图像,该图像可以显示待测物体的内部结构,并且可以当测试对象被破坏时,观察测试对象内部的问题区域。
高精度X射线是无损检测的重要方法,是故障分析的常用方法,主要应用领域为:
观察电子组件,例如DIP,SOP,QFP,QFN,BGA,Flipchip和其他不同封装的半导体,电阻器,电容器和小型PCB印刷电路板。
观察芯片内部的芯片尺寸,数量,堆叠的管芯和接线。
观察封装缺陷,例如芯片破裂,分配不均,断线,引线键合,内部气泡和其他焊接缺陷,以及焊接缺陷,例如焊球冷焊和虚拟焊接。
6.激光检测系统,这是PCB测试技术的**发展。它用激光束扫描印制板,收集所有测量数据,并将实际测量值与预设的合格极限值进行比较。该技术已在裸板上得到验证,正在考虑用于组装板测试。该速度足以用于批量生产线。快速的输出,无固定装置和无遮挡的视觉访问是其主要优势;初始成本高,维护和使用问题是其主要缺点。
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