我欲封天耳根小说,我欲封天耳根小说,欢乐颂第二季

關(guān)于我們about us

QQ在線

張經(jīng)理：

陳經(jīng)理：

葉經(jīng)理：

王經(jīng)理：

PCBA檢測(cè)的必要性及檢驗(yàn)方法

發(fā)布時(shí)間 :2020-08-11 15:47 閱讀 : 來(lái)源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCBA加工部

深圳宏力捷電子專(zhuān)業(yè)提供整體PCBA加工服務(wù)，包含上游電子元器件采購(gòu)到PCB生產(chǎn)加工、SMT貼片、DIP插件、PCBA測(cè)試、成品組裝等一站式服務(wù)，接下來(lái)為大家介紹PCBA檢測(cè)的必要性及檢驗(yàn)方法。

PCBA檢測(cè)的必要性

作為眾多元件和電路信號(hào)傳輸?shù)钠脚_(tái)，印刷電路板（PCB）一直被視為電子信息產(chǎn)品的關(guān)鍵部分，其質(zhì)量決定了最終產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。由于高密度，無(wú)鉛和無(wú)鹵素環(huán)境要求的發(fā)展趨勢(shì)，如果不進(jìn)行專(zhuān)業(yè)和及時(shí)的PCBA檢測(cè)，可能會(huì)發(fā)生各種故障問(wèn)題，如潤(rùn)濕性差，裂縫，分層等。

為了確保PCBA的高質(zhì)量和可靠性，PCBA加工廠家必須在制造和裝配過(guò)程中的不同階段對(duì)電路板進(jìn)行檢查，以消除表面缺陷。此外，及時(shí)和專(zhuān)業(yè)的檢查能夠?qū)е略陔姎鉁y(cè)試之前暴露的缺陷，并有利于統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）的數(shù)據(jù)積累。

表面貼裝技術(shù)（SMT）的廣泛應(yīng)用提高了對(duì)檢測(cè)的要求，因?yàn)镾MT焊點(diǎn)必須承受比應(yīng)用通孔電鍍（PTH）技術(shù)更多的應(yīng)力。由于取決于SMT的器件引線必須承受更多的結(jié)構(gòu)負(fù)載，因此如果沒(méi)有足夠的焊料，器件將不會(huì)牢固地焊接到電路板上。因此，組裝表面貼裝器件的電路板的長(zhǎng)期電氣可靠性在很大程度上取決于焊點(diǎn)的結(jié)構(gòu)完整性，這增加了PCBA檢測(cè)的必要性。

PCBA檢驗(yàn)方法

到目前為止，除了目視檢查外，還有多種結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)可供選擇，具有不同的成本，性能和缺陷覆蓋率。自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)包括光學(xué)檢測(cè)，激光三角測(cè)量，X射線檢測(cè)和X射線層壓技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)最佳的過(guò)程檢查，PCBA加工廠家應(yīng)該了解每種檢查方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并明確每種類(lèi)型的最佳性能。通常，PCB裝配檢測(cè)技術(shù)分為兩種類(lèi)型：目視檢查和自動(dòng)過(guò)程檢查。

1. 目視檢查

在PCBA加工過(guò)程中經(jīng)過(guò)大量步驟后可以使用目視檢查，并根據(jù)檢查目標(biāo)的位置選擇目視檢查設(shè)備。例如，在焊膏印刷和器件放置之后，檢查人員能夠用肉眼發(fā)現(xiàn)明顯的缺陷，例如污染的焊膏和缺少的部件。最普遍的目視檢查能夠通過(guò)觀察從不同角度從普通棱鏡反射的光線來(lái)檢查回流焊點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，這種檢查只需一秒即可測(cè)試5個(gè)接頭。

目視檢查的有效性取決于檢驗(yàn)人員的能力，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的一致性和適用性。檢查員必須充分了解每種焊點(diǎn)的技術(shù)要求，因?yàn)槊糠N類(lèi)型的焊點(diǎn)可能包含多達(dá)8種缺陷標(biāo)準(zhǔn)，而不同組裝設(shè)備上可能有6種以上的焊點(diǎn)。因此，視覺(jué)檢測(cè)不適用于有效結(jié)構(gòu)過(guò)程控制的定量測(cè)量。此外，目視檢查不適用于隱藏焊點(diǎn)檢查，例如具有高密度封裝的J-lead器件，超微細(xì)方形扁平器件，表面陣列倒裝芯片或BGA（球柵陣列）器件。基于統(tǒng)一和具體的規(guī)則建立，目視檢查被認(rèn)為是一種低成本，易于訪問(wèn)的技術(shù)，適用于大型缺陷檢測(cè)。

2. 結(jié)構(gòu)過(guò)程測(cè)試系統(tǒng)（SPTS）

實(shí)時(shí)和自動(dòng)視頻捕獲的數(shù)字化和分析系統(tǒng)能夠顯著提高視覺(jué)檢測(cè)的容差和可重復(fù)性。因此，結(jié)構(gòu)過(guò)程測(cè)試系統(tǒng)依賴(lài)于某些形式的發(fā)射光，如可見(jiàn)光，激光束和X射線。所有這些系統(tǒng)都通過(guò)處理圖像來(lái)獲取信息，以找出和測(cè)量與焊點(diǎn)質(zhì)量有關(guān)的缺陷。與目視檢查類(lèi)似，SPTS的實(shí)施無(wú)需物理接觸電路板。然而，與目視檢查不同，SPTS具有如此高的可重復(fù)性，并且消除了缺陷測(cè)量的主觀性。

3. 自動(dòng)/自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）

AOI系統(tǒng)依靠多個(gè)光源，可編程LED庫(kù)和一些相機(jī)來(lái)照亮焊點(diǎn)并拍攝。在反射光下，引線和焊點(diǎn)起反射作用，反射大部分光，而PCB和SMD反射的光很少。從焊點(diǎn)反射的光不能提供實(shí)際的高度數(shù)據(jù)，而反射光的圖形和強(qiáng)度提供關(guān)于焊點(diǎn)曲率的信息。然后進(jìn)行專(zhuān)業(yè)分析以確定焊點(diǎn)是否完整，焊料是否足夠，是否發(fā)生不良潤(rùn)濕。除此之外，AOI系統(tǒng)還在回流焊接之前或之后檢查焊料橋接和缺少元件或位移。

AOI設(shè)備以每秒30-50個(gè)接頭的速度運(yùn)行，并具有相對(duì)低成本。然而，它未能檢查某些焊點(diǎn)的參數(shù)，例如焊縫高度和焊點(diǎn)中的焊料，并且未能檢查隱藏的焊點(diǎn)，例如屬于BGA，PGA和J形引線裝置的焊接可靠性必不可少的焊點(diǎn)。總之，AOI測(cè)試在檢查間距大于0.5mm的 ICs 和鷗翼設(shè)備時(shí)執(zhí)行 BEST 。

4. 自動(dòng)激光測(cè)試（ALT）測(cè)量

ALT是一種更直接的技術(shù)，用于測(cè)試高度和形狀焊點(diǎn)或焊膏沉積。當(dāng)激光束的圖像聚焦在一個(gè)或多個(gè)與激光束保持一定角度的位置敏感探測(cè)器上時(shí)，該系統(tǒng)用于測(cè)量一些表面部件的高度和反射率。在ALT測(cè)量期間，表面高度由位置敏感探測(cè)器反射的光位置確定，而表面反射率由反射光束的功率計(jì)算出來(lái)。由于二次反射，光束可能照射在多個(gè)位置的位置敏感探測(cè)器，這需要一種區(qū)分正確測(cè)量的方案。此外，當(dāng)沿位置敏感探測(cè)器的光行進(jìn)時(shí)，反射光束可能遭受干擾材料的屏蔽或干擾。為了消除多次反射并防止屏蔽，該系統(tǒng)應(yīng)沿著調(diào)節(jié)的獨(dú)立光路測(cè)試反射激光束。在焊點(diǎn)的多個(gè)高度測(cè)量期間，ALT系統(tǒng) OPTIMAL 用于在元件組裝之前的焊膏沉積量和位置對(duì)準(zhǔn)。它為焊膏印刷的實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)過(guò)程控制提供數(shù)據(jù)，包括粘度，對(duì)齊，清潔度，流動(dòng)性和擠壓速度和應(yīng)力。

5. X射線熒光鏡系統(tǒng)

X射線透視系統(tǒng)從單點(diǎn)光源發(fā)射光束，垂直穿過(guò)電路板。隨著這個(gè)過(guò)程的繼續(xù)，焊點(diǎn)比其他材料更大程度地削弱了光線的強(qiáng)度。光線能量的強(qiáng)度變化被轉(zhuǎn)換為灰度為256的數(shù)字X射線圖形。某些焊點(diǎn)的灰度X射線圖形實(shí)際上是表示焊點(diǎn)厚度，分布和內(nèi)部完整性的密度圖像。在單面PCB上，X射線透視系統(tǒng)能夠精確檢查焊接接頭缺陷，例如在J形接線裝置上發(fā)生的焊接接頭缺陷（包括裂縫，焊接不足，橋接，未對(duì)準(zhǔn)，空隙等），鷗翼設(shè)備或無(wú)源芯片。除此之外，它還能夠檢查缺失的元件和反向鉭電容器。然而，當(dāng)談到雙面PCB時(shí)，X射線熒光透視系統(tǒng)無(wú)法準(zhǔn)確地檢查由于板兩側(cè)焊點(diǎn)的X射線圖像可能重疊而導(dǎo)致的那些缺陷。

6. X射線層壓系統(tǒng)

與X射線透視系統(tǒng)相比，X射線層壓系統(tǒng)通過(guò)掃描或與X射線探測(cè)器同步旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生水平截面區(qū)域的焦平面。在探測(cè)器上產(chǎn)生的離軸圖像然后通過(guò)單擺動(dòng)或多次擺動(dòng)導(dǎo)致表面厚度為0.2-0.4mm的截面圖像的產(chǎn)生，這導(dǎo)致均勻化。此外，焦平面的前側(cè)和后側(cè)的組件在層壓圖像中變得散焦，使得焦平面內(nèi)的焊點(diǎn)脫離PCB上的其他材料。

根據(jù)激光測(cè)距儀，X射線層壓系統(tǒng)相對(duì)于焦平面繪制板表面位置并矯正板翹曲。之后，電路板以小的垂直增量移動(dòng)，使其穿過(guò)焦平面，之后可以檢查相同焊點(diǎn)的不同部分。它適用于 BGA 和 PTH 焊點(diǎn)檢測(cè)。雙面PCB以大的增量垂直移動(dòng)以穿過(guò)焦平面以檢查板兩側(cè)的焊點(diǎn)。

通過(guò)修改光束的掃描半徑和垂直移動(dòng)的焦平面，可以設(shè)置不同的放大系數(shù)或視覺(jué)區(qū)域大小。 X射線層壓系統(tǒng)可以測(cè)量不同焦平面上所有物理焊點(diǎn)的參數(shù)，從而可以提供工藝缺陷覆蓋。由于X射線的截面圖像與給定的焊膏體積之間的指示關(guān)系，灰度讀數(shù)可以通過(guò)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)單位或公制單位轉(zhuǎn)換為實(shí)際尺寸。在對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析后，將提供數(shù)據(jù)用于表征和裝配改進(jìn)。

例如，焊點(diǎn)的平均焊膏厚度或焊膏體積變化可以使人們意識(shí)到焊膏印刷和缺陷源的質(zhì)量水平。 X射線層壓系統(tǒng)以每秒30-40個(gè)接頭的檢查速度運(yùn)行。它通過(guò)靈活的采樣方式運(yùn)行，確保100％覆蓋關(guān)鍵設(shè)備檢測(cè)，但無(wú)法覆蓋100％的裝配周期少于45秒的設(shè)備。 X射線層壓系統(tǒng)在所有檢測(cè)方法中成本最高，但大大縮短了搜索和返工的時(shí)間。

如何確定PCBA加工檢測(cè)方法？

盡管檢測(cè)方法種類(lèi)繁多，但AOI檢查和X射線檢查之間存在很大差異。三個(gè)要素應(yīng)該是在確定檢查方法時(shí)要考慮到：缺陷類(lèi)型，成本和檢查速度。

當(dāng)涉及缺陷類(lèi)型AOI和X射線覆蓋時(shí)，AOI通常用于層壓前的內(nèi)層測(cè)試缺陷項(xiàng)目包括焊膏量，元件位置，缺失和極性，以及焊點(diǎn)缺陷。然而，前者專(zhuān)注于層壓后的精細(xì)和微觀缺陷，能夠測(cè)試布線組件，半導(dǎo)體封裝，BGA焊接缺陷，焊點(diǎn)空隙和高混合，低容量組裝。