無論需要構建哪種型別的印刷電路板,或使用哪種型別的裝置,pcb都必須正常工作。它是許多產品效能的關鍵,故障可能會造成嚴重後果。
在設計,製造和組裝過程中檢查pcb對確保產品符合質量標準並按預期執行至關重要。如今,pcb非常複雜。儘管這種複雜性為許多新功能提供了空間,但同時也帶來的更大的失敗風險。隨著pcb的發展,檢測技術和用於確保其質量的技術也越來越先進。
通過pcb型別選擇正確的檢測技術,生產過程中的當前步驟以及要測試的故障。制定合適的檢查和測試計畫對於確保高質量的產品至關重要。
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1 ●為什麼需要檢查pcb?
檢查是所有pcb生產過程中的關鍵步驟。它可以檢測pcb的缺陷,以便糾正它們並改善整體效能。
檢查pcb可以發現製造或組裝過程中可能發生的任何缺陷。它還可以幫助揭示可能存在的任何設計缺陷。在該過程的每個階段之後檢查pcb,可以在進入下一階段之前發現缺陷,從而避免浪費更多時間和金錢購買有缺陷的產品。它還可以幫助發現影響乙個或多個pcb的一次性缺陷。此過程有助於確保電路板和最終產品之間的質量一致。
如果沒有適當的pcb檢查程式,有缺陷的電路板可能會被交給客戶。如果客戶收到有缺陷的產品,製造商可能會因為保修付款或退貨而蒙受損失。客戶還將失去對該公司的信任,從而損害企業聲譽。如果客戶將其業務轉移到其他地方,則這種情況可能會導致機會錯失。
在最壞的情況下,如果將有缺陷的pcb用於醫療裝置或汽車部件之類的產品中,可能會導致受傷或死亡。這樣的問題可能導致嚴重的聲譽損失和昂貴的訴訟。
檢查pcb還可以幫助改善整個pcb生產過程。如果經常發現某個缺陷,則可以在過程中採取措施糾正該缺陷。
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印刷電路板組裝檢查方法
什麼是pcb檢查?為了確保pcb能夠按預期執行,製造商必須驗證所有元件的組裝是否正確。這是通過一系列技術完成的,包括簡單的手動檢查到使用高階pcb檢查裝置的自動化測試。
手動外觀檢查是乙個很好的起點。對於相對較簡單的pcb,可能只需要它們。
手動外觀檢查:
pcb檢查的最簡單形式是手動外觀檢查(mvi)。為了進行此類測試,工人可以肉眼或放大檢視板子。他們會將電路板與設計文件進行比較,以確保符合所有規格。他們還將尋找常見的預設值。他們尋找的缺陷型別取決於他們要檢查的電路板的型別及其上的元件。
在pcb生產過程的幾乎每個步驟(包括組裝)之後執行mvi很有用。
檢查人員檢查電路板的幾乎每個方面,並在每個方面尋找各種常見缺陷。典型的視覺pcb檢查清單可能包括以下內容:
與其他型別的檢查相比,mvi具有多個優點。由於其簡單性,它是低成本的。除了可能放大外,不需要任何專用裝置。還可以非常快速地進行這些檢查,並且很容易將它們新增到任何過程的末尾。
要執行此類檢查,唯一需要的是尋找專業工作人員。如果有必要的專業知識,此技術可能會有所幫助。但是,至關重要的是,員工可以使用設計規範並知道需要注意哪些缺陷。
此檢查方法的功能有限。它無法檢查不在工人視線範圍內的元件。例如,無法通過這種方法檢查隱藏的焊點。員工可能還會錯過一些缺陷,尤其是小的缺陷。使用這種方法檢查具有許多小組件的複雜電路板尤其具有挑戰性。
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自動化光學檢查:
還可以使用pcb檢查機進行外觀檢查。這種方法稱為自動光學檢查(aoi)。
二維和三維aoi裝置均可用。2d aoi機器使用來自多個角度的彩色照明燈和側面攝像頭來檢查高度受其影響的元件。3d aoi裝置較新,可以快速而準確地測量元件高度。
aoi可以發現許多與mvi相同的缺陷,包括結節,劃痕,開路,焊料變薄,元件缺失等。
aoi是一項成熟的,準確的技術,可以檢測pcb中許多的故障。在pcb生產過程的許多階段都非常有用。它也比mvi更快,並且消除了人工錯誤的可能性。與mvi一樣,它不能用於檢查視線外的元件,例如隱藏在球形柵格陣列(bga)和其他型別包裝下的連線。這對於元件濃度較高的pcb可能也不有效,因為其中一些元件可能被隱藏或遮蔽。
自動雷射測試測量:
pcb檢查的另一種方法是自動雷射測試(alt)測量。可以使用alt來測量焊點和焊點沉積的尺寸以及各種元件的反射率。
alt系統使用雷射掃瞄pcb元件並進行測量。當光從板的元件反射時,系統使用光的位置確定其高度。它還測量反射光束的強度,以確定元件的反射率。然後,系統可以將這些測量結果與設計規格進行比較,或者與已被認可為可以準確識別任何缺陷的電路板進行比較。
使用alt系統非常適合確定焊膏沉積的數量和位置,它提供有關焊膏印刷的對齊方式,粘度,清潔度和其他屬性的資訊。alt方法可提供詳細資訊,可以非常快速地進行測量。這些型別的測量通常是準確的,但會受到干擾或遮蔽。
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x射線檢查:
隨著表面貼裝技術的興起,pcb變得越來越複雜。現在,電路板的密度更高,部件更小,並且包括bga和晶元級封裝(csp)等晶元封裝,通過它們看不到隱藏的焊料連線。這些功能給mvi和aoi等視覺檢查帶來了挑戰。
為了克服這些挑戰,可以使用x射線檢查裝置。材料根據其原子量吸收x射線。較重的元素吸收更多,而較輕的元素吸收更少,通過這點能夠區分材料。焊料由錫,銀和鉛等重元素製成,而pcb上的大多數其他元件由鋁,銅,碳和矽等較輕元素製成。結果,在x射線檢查期間很容易看到焊料,而幾乎所有其他元件(包括基板,引線和矽積體電路)都不可見。
x射線不是像光一樣被反射,而是穿過乙個物體,形成乙個物體的影象。此過程使可以透視晶元封裝和其他元件,以檢查它們下面的焊料連線。x射線檢查還可以讓看到焊點內部,以發現使用aoi無法看到的氣泡。
x射線系統還可以看到焊點的後跟,在aoi期間,焊點會被引線掩蓋。此外,使用x射線檢查時,不會有任何陰影進入。因此,x射線檢查對於元件稠密的電路板效果很好。可以使用x射線檢查裝置進行手動x射線檢查,也可以使用自動x射線系統進行自動x射線檢查(axi)。
x射線檢查是較複雜的電路板的理想選擇,並且具有某些其他檢查方法所不具備的功能,例如具有穿透晶元封裝的能力。它也可以很好地用於檢查密集包裝的pcb,並可以對焊點進行更詳細的檢查。該技術有點新,也更複雜,而且**可能更高。僅當擁有大量帶有bga,csp和其他此類封裝的密集電路板時,才需要投資x射線檢查裝置。
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