Teknik PCB - Jalan pembangunan teknologi pengesahan PCB

Pemulihan teknologi ujian PCB adalah keputusan yang tidak dapat dihindari dari miniaturisasi peranti lekap permukaan dan papan sirkuit. Apabila mana-mana sistem begitu kecil sehingga sukar untuk mengesan dalam asas, hanya ada beberapa saluran input dan output yang berinteraksi dengan luar sistem, dan inilah di mana ujian fungsi masuk.

Situasi ini sama seperti pada hari awal pembangunan ujian berfungsi 30 atau 40 tahun yang lalu. Namun, tidak seperti masa lalu, standar antarabangsa hari ini untuk alat ujian berfungsi (seperti PXI, VXI, dll.) telah secara perlahan-lahan dewasa, dan modul instrumen piawai dan teknologi perisian instrumen maya telah digunakan secara umum, yang meningkatkan banyak pelbagai dan pelbagai instrumen ujian berfungsi masa depan. Kefleksibiliti dan membantu mengurangi biaya. Pada masa yang sama, hasil desain ketentuan papan sirkuit, dan juga hasil desain ketentuan sirkuit integrasi hibrid skala super besar mungkin dipindahkan ke teknologi ujian berfungsi. Mengguna antaramuka piawai teknologi imbas sempadan dan rancangan ujian yang sepadan, pengesahan fungsi boleh digunakan untuk program sistem secara talian sama seperti peralatan ujian online. Tidak diragukan lagi, penguji fungsi masa depan akan memberitahu kita lebih banyak maklumat daripada penilaian "kualifikasi atau tidak kualifikasi".

Peranti lekap permukaan dan sirkuit telah berada dalam proses tanpa akhir miniaturisasi, dan tanpa henti memandu penghapusan dan evolusi beberapa teknologi ujian berkaitan. Di bawah tekanan evolusi miniaturisasi produk elektronik, teknologi, seperti spesies, mengikut peraturan sederhana "bertahan hidup yang paling sesuai". Memberi perhatian kepada pembangunan teknologi ujian boleh membantu kita meramalkan masa depan.

Sejak teknologi penyelesaian permukaan (SMT) mula menggantikan teknologi penyelesaian jenis jack secara perlahan, peranti yang diletak pada papan sirkuit telah menjadi semakin kecil, dan fungsi yang terkandung dalam kawasan unit pada papan telah semakin berkuasa.

Apabila peranti lekap permukaan pasif berkaitan, peranti 0805, yang telah digunakan secara luas sepuluh tahun yang lalu, hanya digunakan hari ini sekitar 10% daripada jumlah peranti yang sama; dan jumlah peranti 0603 telah mula menurun empat tahun yang lalu. Digantikan oleh peranti 0402. Pada masa ini, peranti 0201 yang lebih kecil sedang mendapatkan momentum. Ia mengambil kira-kira sepuluh tahun untuk menukar dari 0805 ke 0603. Tidak diragukan lagi, kita berada dalam era miniaturisasi yang dipercepat. Mari kita lihat sirkuit terpasang dengan permukaan. Dari pakej flat quad (QFP) yang dominasi sepuluh tahun yang lalu hingga teknologi chip flip-chip (FC) hari ini, banyak bentuk pakej telah muncul, seperti pakej lead kecil tipis (TSOP), pakej tata bola (BGA), Pakej Array Micro Ball (μBGA), Pakej Skala Chip (CSP), dll. Melihat evolusi teknologi pakej cip, Feature utamanya ialah bahawa kawasan permukaan dan tinggi peranti dikurangi secara signifikan, sementara ketepatan pin peranti meningkat dengan cepat. Dalam terma cip dengan kompleksiti fungsi logik yang sama, kawasan yang ditahan oleh peranti cip-balik hanya satu-sembilan kawasan yang ditahan oleh peranti pakej rata kuad asal, dan tinggi hanya kira-kira satu-kelima dari asal.

Komponen pakej miniatur dan PCB densiti tinggi membawa cabaran baru untuk menguji

Pengurangan terus-menerus saiz peranti lekap permukaan dan pemasangan sirkuit densiti tinggi berikutnya telah membawa cabaran besar untuk ujian. Pemeriksaan visual manual tradisional tidak sesuai walaupun untuk papan sirkuit yang rumit tengah (seperti panel tunggal dengan 300 peranti dan 3500 nod). Seseorang pernah melakukan ujian seperti itu dan meminta empat inspektor pengalaman untuk memeriksa kualiti kongsi tentera papan yang sama empat kali. Sebagai hasilnya, inspektor pertama mengesan 44% daripada cacat, inspektor kedua mempunyai 28% konsistensi dengan inspektor pertama, dan inspektor ketiga konsistens dengan yang sebelumnya Dua mempunyai persetujuan 12%, sementara inspektor keempat hanya mempunyai 6% persetujuan dengan tiga pertama. Ujian ini mengekspos subjektiviti pemeriksaan visual manual, yang tidak boleh dipercayai atau ekonomi untuk papan sirkuit lekap permukaan yang sangat kompleks. Untuk papan sirkuit lekap permukaan yang menggunakan tata bola kecil tanpa pakej, pakej skala-cip, dan cip-cip, pemeriksaan visual manual praktikal mustahil.

Bukan sahaja, kerana penurunan ruang pin dan meningkat ketepatan pin peranti lekap permukaan, ujian jarum di atas talian juga menghadapi dilema "tiada tempat untuk berdiri." Menurut Organisasi Penjanaan Pembentukan Elektronik Amerika Utara, ia dijangka selepas 2003, - ujian dalam talian papan sirkuit lekap permukaan yang berkemas padat tinggi tidak akan dapat mencapai penutupan ujian yang memuaskan. Berdasarkan kadar penutupan ujian 100% pada 1998, dianggap kadar penutupan ujian akan kurang dari 50% selepas 2003, dan kadar penutupan ujian akan kurang dari 10% selepas 2009. Adapun masalah pemacu semasa belakang, kos pembetulan ujian dan kepercayaan yang masih wujud dalam teknologi ujian online, tidak perlu memikirkannya. Hanya kerana kadar tutup ujian masa depan kurang dari 10%, masa depan teknologi ini telah dihukum. .

Jadi, boleh kita serahkan papan sirkuit kepada ujian fungsi akhir apabila penglihatan manusia tidak berkuasa dan sonda mesin tidak dapat dicapai? Bolehkah kita bertahan beberapa minit ujian tetapi hanya tahu sama ada papan sirkuit rosak atau tidak. Tapi tidak tahu apa yang berlaku dalam kotak hitam ini?

Teknologi pemeriksaan optik membawa pengalaman ujian baru. Pembangunan teknologi tidak akan pernah berhenti kerana kesulitan yang disebut di atas. Pembuat peralatan ujian dan pemeriksaan telah meluncurkan produk seperti peralatan pemeriksaan optik automatik dan peralatan pemeriksaan X-ray untuk memenuhi cabaran.

Sebenarnya, dua peranti ini telah digunakan secara luas dalam proses pembuatan cip setengah konduktor dan pembuatan sebelum mereka digunakan secara luas dalam industri pembuatan papan sirkuit. Namun, mereka memerlukan inovasi lanjut untuk benar-benar menghadapi kesulitan ujian yang dibawa oleh miniaturisasi peranti lekap permukaan dan papan sirkuit densiti tinggi.

Pada masa yang sama, penghasil ujian utama online dan peralatan ujian berfungsi dalam industri PCB telah tidak dapat memenuhi perkembangan masa depan. Langkah lawan yang mereka jadikan adalah untuk mendapatkan pembuat perlahan-lahan kecil peralatan pemeriksaan optik automatik dan peralatan pemeriksaan X-ray untuk memungkinkan diri mereka untuk menguasai dengan cepat teknologi relevan dan cepat masuk ke pasar.

Sama ada ia teknologi pemeriksaan optik automatik atau teknologi pemeriksaan X-ray automatik, walaupun ia boleh membantu menyelesaikan tugas yang sukar untuk pemeriksaan visual manual, kepercayaan mereka tidak sepenuhnya memuaskan. Teknologi ini sangat bergantung pada teknologi pemprosesan imej komputer. Jika imej optik asal atau imej sinar-X menyediakan maklumat yang tidak cukup, atau algoritma pemprosesan imej tidak cukup berkesan, ia mungkin menyebabkan penilaian salah. Untungnya, jurutera telah mengumpulkan pengalaman yang besar dalam aplikasi teknologi optik dan X-ray. Oleh itu, dalam beberapa tahun berikutnya, ia dijangka bahawa teknologi untuk menghasilkan papan sirkuit resolusi tinggi imej optik dan imej X-ray tiga dimensi yang sebenar akan meningkat. Beberapa kemajuan.