PCB 기술 - PCB 테스트 기술의 발전 방향

PCB 테스트 기술의 부흥은 표면 설치 부품과 회로 기판을 소형화하는 필연적인 결과이다.일단 어떤 시스템이든 너무 작아서 끝자리 내부를 감지하기 어려우면 일부 입력과 출력 채널만이 시스템 외부와 상호 작용하는데, 이것이 바로 기능 테스트의 역할이다.

이는 30~40년 전 기능 테스트 개발 초기와 똑같다.그러나 과거와 달리 오늘날의 기능 테스트 기기의 국제 표준 (예: PXI, VXI 등) 은 이미 점차 성숙되었고, 표준 기기 모듈과 가상 기기 소프트웨어 기술은 이미 보편적으로 사용되었으며, 이는 미래 기능 테스트 기기의 통용성과 통용성을 크게 증가시켰다.유연성은 비용 절감에 도움이 됩니다.이와 동시에 회로판의 시험가능설계결과, 심지어 초대규모혼합집적회로의 시험가능설계결과도 모두 기능시험기술에 이식할수 있다.경계 스캔 기술의 표준 인터페이스와 그에 상응하는 테스트 가능한 설계를 이용하여 기능 테스트기는 온라인 테스트 장치처럼 온라인으로 시스템을 프로그래밍할 수 있다.의심할 여지 없이, 미래의 기능 테스트 직원들은 우리에게"합격 또는 불합격"의 판단이 아니라 더 많은 정보를 제공 할 것입니다.

표면 장착 부품과 회로는 끊임없이 소형화되고 있으며 일부 관련 테스트 기술의 도태와 발전을 무자비하게 추진하고 있다.전자제품의 소형화의 진화압력하에 기술은 마치 하나의 종처럼"우승렬패"의 간단한 규칙을 따르고있다.테스트 기술의 발전에 주목하면 우리가 미래를 예측하는 데 도움을 줄 수 있다.

표면 장착 기술(SMT)이 잭 장착 기술을 점차 대체하기 시작한 이래, 회로 기판에 장착되는 부품은 점점 작아지고, 판의 단위 면적에 포함되는 기능은 점점 더 강력해졌다.

무원 표면 설치 부품의 경우, 10년 전에 널리 사용되었던 0805개의 부품은 현재 동종 부품 총수의 10% 정도에 불과하다;0603개의 장비 수는 4년 전부터 감소하기 시작했습니다.0402 기기로 대체됩니다.현재 더 작은 0201 설비가 성장세를 보이고 있다.0805에서 0603으로 전환하는 데 약 10년이 걸렸다.의심할 여지 없이 우리는 소형화가 가속화되는 시대에 처해 있다.표면에 설치된 집적회로를 살펴보자.10년 전 지배적이었던 4면 패키징(QFP)부터 오늘날의 칩 리셋 칩(FC) 기술에 이르기까지 얇은 소지시선 패키징(TSOP), 볼 어레이 패키징(BGA), 마이크로볼 어레이 패키징(Isla 1/4 BGA), 칩급 패키징(CSP) 등 다양한 패키징 형태가 등장했다. 칩 패키징 기술의 발전을 살펴보면그 주요 특징은 부품의 표면적과 높이가 현저하게 줄어들고 부품의 핀밀도가 빠르게 증가하는 것이다.같은 논리적 기능의 복잡성을 가진 칩의 경우, 역조립 칩 부품이 차지하는 면적은 원시 4원 편평 패키징 부품이 차지하는 면적의 9분의 1, 높이는 원시의 5분의 1 정도에 불과하다.

소형 패키징 및 고밀도 PCB로 테스트에 새로운 과제 발생

표면 설치 부품의 크기가 계속 줄어들고 그 후의 고밀도 회로 설치는 테스트에 큰 도전을 가져왔다.기존의 수동 시각 검사는 300개의 장치와 3500개의 노드가 있는 단일 패널과 같은 중간 정도의 복잡도 회로 기판에도 적합하지 않습니다.어떤 사람은 일찍 이런 테스트를 한적이 있는데 경험이 풍부한 4명의 검사원을 청하여 같은 판의 용접점의 품질에 대해 4차례나 검사를 진행했다.그 결과 첫 번째 검사원은 결함의 44%, 두 번째 검사원은 첫 번째 검사원과 28%, 세 번째 검사원은 이전 검사원과 12%, 네 번째 검사원은 이전 세 검사원과 6% 의 일치성을 보였다.이 테스트는 매우 복잡한 표면에 회로 기판을 설치하는 데 신뢰할 수 없고 경제적이지 않은 수동 시각 검사의 주관성을 드러냅니다.패키징되지 않은 작은 볼 어레이, 칩 레벨 패키징 및 역조립 칩을 사용하는 표면에 회로 기판을 설치하는 경우 수동 눈으로 검사하는 것은 거의 불가능합니다.

뿐만 아니라 표면 장착 장비의 핀 간격 감소와 핀 밀도 증가로 인해 침상 온라인 테스트도'설 곳이 없는'어려움을 겪고 있다. 북미전자제조계획기구에 따르면 2003년 이후고밀도 패키징 표면에 회로 기판을 설치하는 온라인 테스트는 만족스러운 테스트 커버리지를 구현하지 못할 것입니다.1998 년 100% 의 테스트 커버리지에 따르면 2003 년 이후 테스트 커버리지는 50% 미만, 2009 년 이후 테스트 커버리지는 10% 미만이 될 것으로 예상됩니다.온라인 테스트 기술에 여전히 존재하는 역류 구동, 테스트 클램프 비용, 신뢰성 문제에 대해서는 생각할 필요가 없다. 미래의 테스트 커버리지가 10% 도 안 되기 때문에 이 기술의 미래는 정해져 있다.

그렇다면 인류의 시력이 불합격하고 기계탐침이 제때에 할수 있는 곳이 없을 때 우리는 회로판을 최종적인 기능테스트에 넘겨줄수 있는가?우리는 몇 분 동안 테스트를 견딜 수 있지만, 회로판이 손상되었는지만 알 수 있습니까?그런데 이"블랙박스"에서 무슨 일이 일어났는지 모르겠어요?

광학 검측 기술은 새로운 검측 체험을 가져온다.기술의 발전은 상술한 어려움으로 인해 영원히 정체되지 않을 것이다.테스트 및 검사 장비 제조업체는 도전에 대처하기 위해 자동 광학 검사 장비 및 X선 검사 장비 등의 제품을 출시했습니다.

사실 이 두 부품은 회로기판 제조업에 널리 사용되기 전에 이미 반도체 칩 제조와 패키징 공정에 널리 사용되었다.그러나 표면 장착 부품과 고밀도 회로 기판의 소형화로 인한 테스트의 어려움에 진정으로 대처하기 위해서는 더 많은 혁신이 필요합니다.

이와 동시에 PCB 업계의 주요 온라인 테스트 및 기능 테스트 장비 제조업체는 이미 미래의 발전 추세를 만족시킬 수 없다.상대적으로 규모가 작은 자동광학검사장비와 X선 검사장비 제조업체를 인수해 관련 기술을 빠르게 습득하고 시장에 빠르게 진출할 수 있도록 하는 대책이다.

자동 광학 감지 기술이든 자동 X선 감지 기술이든 수동 눈으로 확인하기 어려운 작업을 수행하는 데 도움이 될 수 있지만 신뢰성이 완전히 만족스럽지는 않습니다.이러한 기술은 컴퓨터 이미지 처리 기술에 크게 의존합니다.원본 광학 이미지나 X선 이미지가 제공하는 정보가 부족하거나 이미지 처리 알고리즘이 유효하지 않으면 오판을 초래할 수 있습니다.다행히 엔지니어들은 광학과 X선 기술의 응용에 풍부한 경험을 쌓았다.따라서 앞으로 몇 년 동안 고해상도 회로기판의 광학 이미지와 실제 3차원 X선 이미지를 생성하는 기술이 증가할 것으로 예상된다.약간의 진전을 거두었다.