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La prova PCB è sempre stata, la preoccupazione principale dell'ingegnere di prova è quella di garantire che abbia un programma di prova efficace, il programma può essere ben eseguito in produzione. "In-Circuit Test (ICT)" è ancora un metodo molto efficace per rilevare i difetti di fabbricazione. I sistemi ICT più avanzati possono anche aggiungere valore effettivo alla configurazione delle funzioni di test fornendo metodi per la programmazione della memoria Flash, PLD, FPGA ed EEPROM durante il test. Il sistema Agilent 3070 è il leader di mercato in ICT. Ora ICT svolge ancora un ruolo importante nel processo di produzione e collaudo di PCB di assemblaggio di circuiti stampati (PCA), ma quale impatto avrà la ricerca di PCB senza piombo sulla fase ICT?
La promozione della tecnologia di saldatura senza piombo ha portato a molta ricerca sulla tecnologia di trattamento superficiale PCB. Questi studi si basano principalmente sulle prestazioni tecniche nel processo di costruzione del PCB. L'influenza delle diverse tecnologie di trattamento superficiale PCB nella fase di prova è per lo più ignorata, o si concentra solo sulla resistenza al contatto. La presente relazione introdurrà i dettagli degli effetti osservati nelle TIC e della necessità di rispondere e comprendere tali cambiamenti. Esperienza di trattamento superficiale di prova PCB e formazione di ingegneri per la realizzazione dei cambiamenti del processo di produzione PCB ICT. Questo articolo parlerà del trattamento superficiale del PCB senza piombo, specialmente nella fase ICT del processo di produzione, e rivelerà che il test di successo del trattamento superficiale senza piombo dipende anche dal contributo benefico del processo di costruzione del PCB. Un test ICT di successo è sempre legato alle caratteristiche fisiche dei punti di contatto tra le sonde di prova del dispositivo del letto dell'ago e le pastiglie di prova sul PCB. Quando una sonda molto affilata tocca un punto di prova saldato, la saldatura si ammaccherà perché la pressione di contatto della sonda è molto più alta della forza di snervamento della saldatura. Mentre la saldatura si ammacca, la sonda penetra eventuali impurità sulla superficie del pad di prova. La saldatura incontaminata sottostante è ora a contatto con la sonda per ottenere un buon contatto con il punto di prova. La profondità di inserimento della sonda è una funzione diretta della forza di snervamento del materiale bersaglio. Più profonda la sonda penetra, migliore è il contatto. Una sonda da 8 once (oz) può applicare una pressione di contatto di 26.000 a 160.000 psi (libbre per pollice quadrato), a seconda del diametro della superficie. Poiché la forza di snervamento della saldatura è di circa 5.000 psi, il contatto della sonda è migliore per questa saldatura relativamente morbida. Selezione del processo di trattamento superficiale di prova PCB Prima di comprendere la causa e l'effetto, è molto importante descrivere i tipi di processi di trattamento superficiale PCB disponibili e ciò che questi tipi possono fornire. Tutti i circuiti stampati (PCB) hanno uno strato di rame sulla scheda. Se lo strato di rame non è protetto, sarà ossidato e danneggiato. Ci sono molti diversi strati protettivi disponibili, i più comuni sono il livellamento della saldatura ad aria calda (HASL), la protezione della saldatura organica (OSP), l'immersione elettroless nichel-oro (ENIG), l'immersione in argento e l'immersione in stagno. L'HASL è il principale processo di trattamento superficiale con piombo utilizzato nel settore. Il processo si forma immergendo il circuito stampato in una lega di piombo-stagno e la saldatura in eccesso viene rimossa da un "coltello ad aria". Il cosiddetto coltello ad aria è aria calda che soffia sulla superficie della tavola. Per il processo PCA, HASL ha molti vantaggi: è il PCB più economico e lo strato superficiale può essere saldato dopo saldatura a riflusso multipla, pulizia e stoccaggio. Per le TIC, HASL fornisce anche un processo per coprire automaticamente pad di prova e vias con saldatura. Tuttavia, rispetto ai metodi alternativi esistenti, la planarità o la complanarità della superficie HASL è scarsa. Ora ci sono alcuni processi alternativi HASL senza piombo, che stanno diventando sempre più popolari a causa delle caratteristiche naturali di sostituzione di HASL. Per molti anni, HASL è stato applicato con buoni risultati, ma con l'emergere di requisiti di processo verde "ecologici", l'esistenza di questo processo è numerata. Oltre al problema senza piombo, la crescente complessità della scheda e il passo più fine hanno esposto molte limitazioni del processo HASL. Vantaggi: Tecnologia superficiale di prova PCB, mantiene saldabilità durante tutto il processo di produzione e non ha alcun impatto negativo sulle TIC.Svantaggi: Di solito vengono utilizzati processi contenenti piombo. I processi contenenti piombo sono ora limitati e saranno eliminati entro il 2007. Per passo fine del perno (<0,64 mm), può causare problemi di saldatura e spessore. La superficie irregolare può causare problemi di complanarità nel processo di assemblaggio. Protezione di saldatura organica a prova di PCB Protezione di saldatura organica (OSP) viene utilizzata per produrre uno strato protettivo sottile e uniforme sulla superficie di rame del PCB. Questo rivestimento protegge il circuito dall'ossidazione durante le operazioni di stoccaggio e assemblaggio. Questo processo esiste da molto tempo, ma solo recentemente ha guadagnato popolarità in quanto si cercano tecnologie senza piombo e soluzioni a passo fine. In termini di complanarità e saldabilità, OSP ha prestazioni migliori nell'assemblaggio PCA rispetto all'HASL, ma richiede modifiche significative al tipo di flusso e al numero di cicli termici. A causa delle sue caratteristiche acide ridurrà le prestazioni OSP e renderà il rame facile da ossidare, quindi è necessaria una manipolazione attenta. Gli assemblatori preferiscono trattare superfici metalliche più flessibili e in grado di resistere a più cicli termici. Il trattamento superficiale dell'OSP della prova PCB, se il punto di prova non è saldato, causerà il problema di contatto del dispositivo del letto dell'ago nell'ICT. Il semplice passaggio a un tipo di sonda più nitido per penetrare lo strato OSP causerà solo danni e perforare il test PCA tramite o pad di prova. Gli studi hanno dimostrato che passare a una forza di rilevamento più elevata o cambiare il tipo di sonda ha poco effetto sulla resa. Il rame non trattato ha una resistenza di rendimento superiore di ordine di grandezza rispetto alla saldatura al piombo e l'unico risultato è che danneggerà il pad di prova in rame esposto. Tutte le linee guida sulla testabilità raccomandano vivamente di non sondare direttamente il rame esposto. Quando si utilizza OSP, è necessario definire un insieme di regole OSP per la fase ICT. La regola più importante richiede che lo Stencil sia aperto all'inizio del processo PCB per consentire la pasta di saldatura da applicare ai pad di prova e ai vias che devono essere contattati dall'ICT.Vantaggi: Confrontabile con HASL in costo unitario, buona complanarità, processo senza piombo e migliore saldabilità. Svantaggi: Il processo di assemblaggio deve subire grandi cambiamenti. Se viene rilevata la superficie di rame non trattato, sarà dannosa per le TIC. Ove
