Thông tin PCB - Phân tích kỹ thuật đo điện PCB Board

1. Kiểm tra điện

Trong quá trình sản xuất bảng mạch PCB, chắc chắn sẽ có các yếu tố bên ngoài gây ra các khuyết tật điện như ngắn mạch, mở mạch, rò rỉ điện. Ngoài ra, bảng mạch PCB tiếp tục phát triển theo hướng mật độ cao, khoảng cách tốt và nhiều lớp. Nếu tấm được sàng lọc và cho phép dòng chảy vào quá trình, chắc chắn sẽ gây ra nhiều lãng phí chi phí hơn. Do đó, ngoài việc cải thiện kiểm soát quy trình, cải thiện công nghệ thử nghiệm có thể cung cấp cho các nhà sản xuất PCB tỷ lệ phế liệu thấp hơn và tăng sản lượng sản phẩm. Giải pháp Trong quá trình sản xuất các sản phẩm điện tử, tổn thất chi phí do lỗi có mức độ khác nhau ở mỗi giai đoạn. Phát hiện càng sớm, chi phí sửa chữa càng thấp. "10 quy tắc" thường được sử dụng để đánh giá chi phí sửa chữa khi bảng mạch PCB bị lỗi ở tất cả các giai đoạn của quy trình. Ví dụ, sau khi bảng trống được thực hiện, nếu các mạch mở trong bảng có thể được phát hiện trong thời gian thực, thường chỉ cần sửa chữa các đường dây để cải thiện các khuyết tật hoặc mất nhiều nhất một bảng trống; Nhưng nếu không thể phát hiện mạch hở, tấm sẽ được vận chuyển. Khi các nhà lắp ráp hạ lưu hoàn thành việc lắp đặt các bộ phận, lò thiếc và IR nóng chảy lại cũng được thực hiện, nhưng tại thời điểm này, sự hiện diện của mạch mở được phát hiện, các nhà lắp ráp hạ lưu nói chung yêu cầu các công ty sản xuất tấm rỗng bồi thường cho các bộ phận và chi phí làm lại, phí kiểm tra và như vậy. Nếu không may hơn, không có tấm bị lỗi nào được tìm thấy trong thử nghiệm của nhà lắp ráp, nó đi vào hệ thống thành phẩm của toàn bộ hệ thống, chẳng hạn như máy tính, điện thoại di động, phụ tùng ô tô, v.v., và tổn thất chỉ được tìm thấy sau khi thử nghiệm sẽ gấp 100 lần, 1000 lần hoặc thậm chí cao hơn so với tấm rỗng được phát hiện kịp thời. Vì vậy, đối với ngành công nghiệp bảng mạch PCB, kiểm tra điện là để tìm ra các bảng có chức năng mạch bị lỗi càng sớm càng tốt.

Các nhà sản xuất hạ lưu thường yêu cầu các nhà sản xuất bảng mạch PCB thực hiện 100% thử nghiệm điện, vì vậy họ sẽ đồng ý với các nhà sản xuất PCB về các điều kiện thử nghiệm và phương pháp thử nghiệm. Do đó, hai bên sẽ bắt đầu bằng cách làm rõ những điều sau:

1) Kiểm tra dữ liệu và định dạng

2) Điều kiện thử nghiệm như điện áp, hiện tại, cách nhiệt và liên tục

3) Phương pháp sản xuất thiết bị và điểm lựa chọn

4) Chương kiểm tra

5) Thông số kỹ thuật vá

Trong quá trình sản xuất bảng mạch PCB, có ba giai đoạn phải được kiểm tra:

1) Sau khi khắc lớp bên trong

2) Sau khi khắc mạch bên ngoài

3) Thành phẩm

Mỗi giai đoạn thường có 2~3 thử nghiệm 100%, sàng lọc các tấm bị lỗi và sau đó xử lý lại. Do đó, trạm thử nghiệm cũng là trạm thu thập dữ liệu để phân tích các vấn đề của quá trình. Với kết quả thống kê, tỷ lệ phần trăm của các vấn đề mở, ngắn mạch và cách nhiệt khác có thể thu được. Sau khi làm lại, thử nghiệm được thực hiện. Sau khi đối chiếu dữ liệu, hãy sử dụng các phương pháp kiểm soát chất lượng để tìm ra vấn đề. Nguyên nhân cơ bản cần giải quyết.

2. Phương pháp và thiết bị đo điện

Các phương pháp kiểm tra điện bao gồm: chuyên dụng, lưới chung, thăm dò chuyến bay, chùm điện tử không tiếp xúc (E-Beam), vải dẫn điện (Glue), kiểm tra điện dung và chổi than (ATG-SCAN MAN), có ba loại thiết bị thường được sử dụng, đó là máy kiểm tra đặc biệt, máy kiểm tra chung và máy kiểm tra thăm dò bay. Để hiểu rõ hơn về chức năng của các thiết bị khác nhau, các đặc điểm của ba thiết bị chính sẽ được so sánh dưới đây.

1. Kiểm tra đặc biệt là kiểm tra đặc biệt, chủ yếu là vì vật cố được sử dụng (vật cố, chẳng hạn như bảng kim để kiểm tra điện bảng mạch) chỉ phù hợp với một số phần, bảng số phần khác nhau không thể được kiểm tra và không thể được tái chế. Xét về số lượng điểm kiểm tra, bảng điều khiển đơn có thể được kiểm tra trong vòng 10.240 điểm và bảng điều khiển kép có thể đạt 8.192 điểm trên mỗi điểm kiểm tra. Về mật độ thử nghiệm, nó phù hợp hơn cho các tấm có khoảng cách trên do độ dày của đầu dò.

2. Kiểm tra lưới chung

Nguyên tắc cơ bản của kiểm tra phổ quát là bố cục của mạch PCB được thiết kế theo lưới. Nói chung, cái gọi là mật độ mạch đề cập đến khoảng cách của lưới, tức là, Nó được biểu thị bằng khoảng cách (và đôi khi cũng có thể được sử dụng cho mật độ lỗ. Kiểm tra phổ quát dựa trên nguyên tắc này. Tùy thuộc vào vị trí của lỗ, chất nền G10 được sử dụng làm mặt nạ. Chỉ ở vị trí của lỗ, đầu dò có thể đi qua mặt nạ để đo điện. Do đó, việc sản xuất kẹp rất dễ dàng và nhanh chóng và đầu dò có thể được sử dụng lại. Mặt số lớn thử nghiệm phổ quát cố định lưới tiêu chuẩn với số lượng lớn các điểm đo có thể làm cho mặt số đầu dò di động theo các số vật liệu khác nhau và có thể được sản xuất hàng loạt cho các số vật liệu khác nhau miễn là mặt số di động được thay thế trong thử nghiệm sản xuất hàng loạt. Ngoài ra, để đảm bảo hệ thống mạch của bảng mạch PCB hoàn chỉnh không bị cản, cần phải sử dụng điện áp cao với nhiều điểm đo như 250V) Thử nghiệm điện mở/ngắn mạch trên bảng trên máy đo General Electric với các tấm kim có tiếp xúc cụ thể. Thiết bị này được gọi là ATE (Automatic Testing Equipment). Số lượng các điểm kiểm tra chung thường vượt quá 10.000 và các bài kiểm tra có mật độ kiểm tra hoặc được gọi là kiểm tra trên lưới. Nếu được sử dụng cho bảng mật độ cao, khoảng cách quá dày đặc và đã được tách ra khỏi thiết kế trên lưới, vì vậy nó thuộc về bên ngoài lưới. Để kiểm tra, kẹp phải được thiết kế đặc biệt. Thông thường, mật độ thử nghiệm cho thử nghiệm chung có thể đạt QFP.

3. Kiểm tra máy dò chuyến bay

Các nguyên tắc của thử nghiệm thăm dò chuyến bay rất đơn giản. Chỉ cần hai đầu dò để di chuyển x, y và z, nó có thể kiểm tra hai điểm cuối của mỗi dòng từng cái một, vì vậy không cần phải tạo ra một kẹp đắt tiền khác. Nhưng vì nó là thử nghiệm cuối cùng, tốc độ đo cực kỳ chậm, khoảng 10~40 điểm/giây, vì vậy nó phù hợp hơn cho mẫu và sản xuất hàng loạt nhỏ; Xét về mật độ thử nghiệm, kiểm tra đầu dò bay có thể được áp dụng cho các tấm có mật độ rất cao (), chẳng hạn như MCM.

3. So sánh kỹ thuật

Một máy dò bay điển hình kiểm tra năng suất từ 1 đến 20. Nếu mật độ lỗ được biết, nó có thể được chuyển đổi thành tổng diện tích thử nghiệm mỗi giờ () và diện tích thử nghiệm nằm trong khoảng 15 (20 và 32 đầu dò) đến 0,04 (đầu dò 1 và 600 tấm), với sự khác biệt 375 lần là do mật độ và khoảng cách của các tấm. Thông thường, đầu ra của các thiết bị kiểm tra đầu bay hiệu suất tốt hơn được giữ trong khoảng 10 đến 15 và có thể được áp dụng cho các tấm thương mại mật độ cao với mật độ từ 30 đến 600. Tổng diện tích thử nghiệm hàng năm của thiết bị thăm dò bay là khoảng 3.000 đến 5.000 mét vuông. Thiết bị kiểm tra giường móng tay, chẳng hạn như loại đặc biệt và phổ quát, ít được sử dụng để kiểm tra bảng mật độ cao vì khả năng kiểm tra bảng mật độ cao không giống như kiểm tra kim bay. Tuy nhiên, về mặt lý thuyết, diện tích đầu ra của loại quay số có thể đạt 200~400, nhưng đối với tình hình sản xuất hiện tại, dây chuyền sản xuất thực tế cho loại đặc biệt là 30~100, trong khi loại thông thường là 15~50 (so sánh cả hai). Cơ sở của nó là các mô hình chuyên dụng thường được sử dụng trong sản xuất hàng loạt, trong khi các mô hình chung chủ yếu được sử dụng trong sản xuất hàng loạt vừa và nhỏ). Sự khác biệt giữa lý thuyết và thực hành, ngoài các yếu tố của chính thiết bị, có thể bao gồm các vấn đề quản lý sản xuất, không còn được đề cập ở đây nữa. Mô tả. Nói chung, có khoảng 300.000 thiết bị kiểm tra đặc biệt và 150.000 thiết bị kiểm tra chung mỗi năm. Tuy nhiên, sản lượng của mỗi thiết bị có thể khác nhau đáng kể do lịch trình sản xuất của nhà sản xuất bảng mạch PCB; Ví dụ, nếu bạn kiểm tra bảng điện thoại với ATE trong khoảng cách CSP, tốc độ thử nghiệm chỉ khoảng 1/4 và sản lượng hàng năm của mỗi thiết bị thử nghiệm là 150.000 chiếc. Dựa trên phần giới thiệu trên, có thể kết luận: Thứ nhất, xét về mục đích áp dụng của công nghệ thử nghiệm, thử nghiệm kim bay hiện là thiết bị thử nghiệm điện phù hợp cho sản xuất quy mô nhỏ và mẫu, nhưng nếu được sử dụng cho sản xuất quy mô lớn đến trung bình, thiết bị đắt tiền do tốc độ thử nghiệm chậm, sẽ làm tăng đáng kể chi phí thử nghiệm. Bất kể loại phổ biến và loại đặc biệt được sử dụng cho loại tấm nào, miễn là sản lượng đạt đến một số lượng nhất định, chi phí thử nghiệm có thể đạt được tiêu chuẩn kinh tế theo quy mô, và chỉ chiếm khoảng 2~4% giá cả, đây cũng là lý do chính khiến loại phổ biến và loại đặc biệt trở thành mô hình thử nghiệm sản xuất hàng loạt hiện nay. Tuy nhiên, khi các thiết bị điện tử thay đổi với tốc độ nhanh hơn, vòng đời sản phẩm của các phiên bản thiết kế mạch riêng lẻ sẽ giảm (ví dụ: vòng đời hiện tại của bảng mạch điện thoại di động là khoảng 6 tháng).