Análisis de problemas de calidad a controlar en el proceso de perforación de PCB y la tecnología de prueba de orificios de PCB

Con el desarrollo de la industria de la información electrónica, los productos electrónicos terminales tienen requisitos cada vez más altos para el refinamiento de PCB . La perforación es un paso importante en la fabricación de PCB, que se ha desarrollado con un diámetro de orificio mínimo de 0.08 mm, un espaciado máximo de orificios de 0.1 mm o incluso un nivel superior. Además de los orificios conductores, los orificios de las piezas, las ranuras, los orificios de forma especial, la forma de la placa, etc., deben comprobarse todos. Cómo detectar la calidad de perforación de la placa PCB de manera eficiente y precisa se ha convertido en un vínculo importante para garantizar la calidad de los productos. La máquina de inspección de orificios de PCB es solo un equipo de inspección óptica automática que se utiliza en la inspección de calidad de la perforación. El propósito de este documento es analizar la función de la máquina de prueba de orificios en el proceso de perforación y proporcionar experiencia de referencia para los fabricantes de PCB.

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En el proceso de perforación de PCB, es necesario controlar los siguientes posibles problemas de calidad: porosidad, fugas, desplazamiento, perforación incorrecta, no penetración, pérdida de orificio, desperdicio, frente, orificio de tapón. At present, the control methods of various manufacturers are mainly to standardize the drilling process before drilling and strengthen the inspection means after drilling. In actual production, because the pre-drilling method can only reduce the probability of error, can not completely eliminate, we must rely on post-drilling inspection to ensure product quality.

In the post-drilling inspection, many domestic manufacturers are still using the plug gauge combined with artificial visual film (film) set inspection method: through the plug gauge focus on checking the hole, hole small, through the film focus on porous, leaky hole, shift, not through, not through, other hole damage, front, hole plug through artificial visual to complete. En el uso de la inspección de película, cada perforación de producto extrae una muestra de película roja, inspección a través del pasador y placa de producto fija, inspección visual manual debajo de la caja de luz. In theory, this method can detect all kinds of defects, but in practice, the effect is greatly discounted.

The main problems are as follows:

En primer lugar, no se pueden garantizar los requisitos de inspección de apertura pequeña: la práctica de producción muestra que para PCB con apertura mínima ≥0.5 mm, el manual puede lograr resultados de inspección más altos bajo la premisa de garantizar una cierta eficiencia de producción. This is determined by the minimum discernable visual Angle of the human eye, the working distance, and the attention span. Con la disminución del tamaño de apertura, para la placa del producto por debajo de 0.5 mm, la capacidad de inspección de los ojos humanos disminuirá rápidamente, para la placa del producto ≤0.25 mm, la calidad del muestreo manual uniforme es difícil de garantizar.

En segundo lugar, la eficiencia de la inspección manual es limitada: la eficiencia de la inspección manual está directamente relacionada con el número de orificios y la apertura mínima. The actual production experience shows that the efficiency will be significantly reduced when the hole is more than 10000 and the smallest hole is less than 0.5mm. Manual inspection is only suitable for sampling. Para la placa de alta densidad, es imposible garantizar la calidad de la perforación manual.

En tercer lugar, no se puede garantizar la estabilidad de la calidad: las personas se verán afectadas por la experiencia, el estado de ánimo, la fatiga, la responsabilidad y otros factores, es difícil garantizar la estabilidad de la calidad. Some manufacturers can not use multiple artificial, repeated inspection method, but still can not ensure the stability of quality.

In order to solve the above problems, many LARGE PCB factories have adopted hole inspection AOI equipment to replace manual labor in a large range. Especialmente para las empresas financiadas por Japón y Taiwán, muchos años de práctica han demostrado la efectividad de este nuevo método, que merece la atención y referencia de muchos fabricantes nacionales de PCB.

El equipo de inspección de pozos AOI pertenece al equipo de inspección óptica automática. De acuerdo con la forma de la imagen de varios defectos de perforación, se puede dividir en: poroso, menos orificio, orificio grande, orificio pequeño, residual, desviación del orificio y forma del orificio. Se divide en dos tipos: una es la máquina de inspección de agujeros, la otra es la máquina de medición e inspección de agujeros (agujero-AOI). En la práctica, también existe una máquina de inspección por rayos X, que se utiliza principalmente para el análisis de orificios ciegos enterrados y tableros multicapa, que es incompatible con el objetivo de la inspección manual de la envoltura de película y no pertenece al alcance de análisis de este papel.

De acuerdo con la experiencia de comparación de equipos de los fabricantes de PCB, se recomienda utilizar varios juegos de máquinas de verificación de orificios para una inspección completa de la primera placa y la placa inferior, centrándose en la inspección de orificios, pocos orificios, orificios grandes, orificios pequeños y escombros; Se utiliza una máquina de medición y verificación de la posición del orificio para la verificación puntual, que se centra en la desviación del orificio. The characteristics of the two devices are as follows:

Hole checking machine: the advantages are low price, fast inspection efficiency, check a 600mm×600mm PCB average of 6~7 seconds, can realize the porous, less hole, hole, small hole, residual inspection. La desventaja es que la capacidad de verificar la posición del orificio no es alta y solo se pueden detectar defectos graves. De acuerdo con la experiencia de producción real del fabricante, generalmente 15 RIGS están equipados con una máquina de verificación de 1 orificio.

Máquina de medición y verificación de la posición del orificio: la ventaja es que se pueden verificar todos los elementos. La desventaja es que el precio es alto (aproximadamente 3 ~ 4 veces el de la máquina de inspección de orificios), la eficiencia de la inspección es baja, se necesitan varios minutos o incluso más para verificar 1 pieza. It is generally recommended to configure one machine for product sampling inspection to supplement the deficiency of hole checking machine for hole position inspection.

Inspection principle of hole inspection AOI equipment: PCB drilling image is collected by optical system, and compared with the design document (drill tape file or Gerber file). If the two are consistent, it indicates that the drilling is correct; otherwise, it indicates that there is a problem in the drilling, and then analyze and classify the defect type according to the image morphology. The hole inspection equipment is compared with the design documents of drilling, and the manual visual inspection is compared with the film. In terms of the inspection principle, the problems caused by the film drilling errors can be avoided, and the reliability is higher.

PCB hole testing machine technology analysis

El papel de la máquina de verificación de orificios en el proceso de perforación de PCB se refleja en los siguientes aspectos:

Primero, inspección de calidad de perforación eficiente y estable:

Inspección de rutina: los defectos porosos, menos porosos, de orificios grandes, pequeños y de escombros se pueden verificar simultáneamente a la velocidad de apertura mínima de 0.15 mm y 8 m / min, y se marca la ubicación del defecto y se revisa la imagen del defecto para proporcionar una base de juicio manual .

Inspección de escombros: en la primera inspección de perforación, los escombros no son el foco de mayor atención; Pero antes de la galvanoplastia, los escombros deben prestar suficiente atención. Para reducir la influencia de los desechos en la calidad de la precipitación de cobre, los fabricantes de PCB generalmente eliminan los desechos esmerilando y limpiando antes de la galvanoplastia, pero en la práctica, todavía no está 100% limpio, cuanto mayor sea el efecto de limpieza de la placa de alta densidad es peor. En teoría, hay desperdicios en cada PCB, por lo que es imposible inspeccionar completamente todos los orificios en todos los productos, confiando en la inspección visual manual, pero la máquina de inspección de orificios lo hace posible.

Quality improvement: stability is the biggest advantage of equipment, stable product quality can enhance the brand influence of PCB factory, directly improve the ability of manufacturers to receive orders.

En segundo lugar, ayude a los departamentos de producción y calidad en el análisis estadístico de datos:

Análisis de herramientas: puede analizar la desviación promedio del diámetro del orificio de perforación de diferentes herramientas de perforación en PCB, monitorear el posible desgaste de la herramienta de perforación en tiempo real, encontrar el problema de la herramienta incorrecta a tiempo y evitar placas de desperdicio por lotes.

Análisis de capacidad: puede recopilar la capacidad de producción diaria, mensual, trimestral y anual y la eficiencia de producción promedio, proporcionar datos de análisis para varios métodos de control y mejorar la operación y la capacidad de gestión de la fábrica.

Análisis de la máquina: puede contar los problemas de salida, variedad y calidad de cada plataforma, mejorar la capacidad de administrar los detalles de la máquina.

En tercer lugar, ahorro de costes, alta relación insumo-producto:

Personal de inspección: con la premisa de garantizar la calidad y mejorar la eficiencia, una máquina de inspección de pozos puede salvar de media a 2 ~ 3 personas de inspección.

Materia prima: puede ahorrar el costo del material de la película, lo que es más significativo para las fábricas de lotes medianos y pequeños.

Customer complaint: it can save the cost of return order and fine caused by drilling defects. Although it is not as direct as the personnel and materials saved, the average annual cost saved is even higher than the purchasing cost of hole inspection machine.

Con los requisitos de calidad más altos de los fabricantes de PCB para el proceso de perforación, bajo la presión del aumento del costo de la mano de obra y la capacidad de inspección manual gradualmente inadecuada, la importancia de la máquina de inspección de orificios se está volviendo cada vez más obvia.

El uso de la máquina de inspección de pozos ha sido más de diez años, la función y el rendimiento del equipo ha mejorado constantemente y el grado de cooperación con la producción es cada vez más cercano. Especialmente con el rápido desarrollo del tablero de alta densidad, la máquina de inspección de orificios se ha transformado gradualmente del equipo auxiliar original en un equipo de soporte clave. En la transformación de equipos de muchas plantas antiguas de PCB y la preparación de nuevas plantas, la popularidad de los equipos de máquinas de prueba de agujeros será cada vez más alta.