Analyse des problèmes de qualité à contrôler dans le processus de perçage des circuits imprimés et la technologie des testeurs de trous de circuits imprimés

With the development of electronic information industry, terminal electronic products have higher and higher requirements for the refinement of PCB . Le perçage est une étape importante dans la fabrication de circuits imprimés, qui a été développé pour un diamètre de trou minimum de 0.08 mm, l’espacement maximum des trous de 0.1 mm ou même un niveau supérieur. Outre les trous conducteurs, les trous de pièces, les rainures, les trous de forme spéciale, la forme de la plaque, etc., tous doivent être vérifiés. Comment détecter la qualité de perçage des cartes PCB de manière efficace et précise est devenu un lien important pour assurer la qualité des produits. La machine d’inspection des trous de PCB n’est qu’un équipement d’inspection optique automatique utilisé dans l’inspection de la qualité du forage. Le but de cet article est d’analyser la fonction de la machine d’essai de trous dans le processus de perçage et de fournir une expérience de référence aux fabricants de PCB.

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Dans le processus de perçage PCB, il est nécessaire de contrôler les problèmes de qualité possibles suivants : porosité, fuite, déplacement, perçage erroné, non-pénétration, perte de trou, perte, avant, trou de bouchon. 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. In the use of film inspection, each product drilling drill out a red film sample, inspection through the pin and product plate fixed, manual visual inspection under the light box. In theory, this method can detect all kinds of defects, but in practice, the effect is greatly discounted.

The main problems are as follows:

Premièrement, les exigences d’inspection de la petite ouverture ne peuvent pas être garanties : la pratique de production montre que pour les PCB avec une ouverture minimale ≥0.5 mm, le manuel peut obtenir des résultats d’inspection plus élevés sous le principe d’assurer une certaine efficacité de production. This is determined by the minimum discernable visual Angle of the human eye, the working distance, and the attention span. Avec la diminution de la taille de l’ouverture, pour la plaque de produit inférieure à 0.5 mm, la capacité d’inspection des yeux humains diminuera rapidement, pour la plaque de produit ≤ 0.25 mm, même la qualité d’échantillonnage manuel est difficile à garantir.

Deuxièmement, l’efficacité de l’inspection manuelle est limitée : l’efficacité de l’inspection manuelle est directement liée au nombre de trous et à l’ouverture minimale. 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. Pour les tôles haute densité, il est impossible de garantir la qualité du perçage manuel.

Troisièmement, la stabilité de la qualité ne peut être garantie : les gens seront affectés par l’expérience, l’humeur, la fatigue, la responsabilité et d’autres facteurs, il est difficile d’assurer la stabilité de la qualité. 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. En particulier pour les entreprises financées par le Japon et Taïwan, de nombreuses années de pratique ont prouvé l’efficacité de cette nouvelle méthode, qui mérite l’attention et la référence de nombreux fabricants nationaux de PCB.

L’équipement d’inspection des trous AOI appartient à l’équipement d’inspection optique automatique. Selon la forme d’image de divers défauts de perçage, il peut être divisé en : poreux, moins de trou, grand trou, petit trou, résiduel, déviation du trou et forme du trou. Il est divisé en deux types : l’un est la machine d’inspection des trous, l’autre est la machine de mesure et d’inspection des trous (trou-AOI). Dans la pratique, il existe également une machine d’inspection aux rayons X, qui est principalement utilisée pour l’analyse des trous borgnes enterrés et des panneaux multicouches, ce qui est incompatible avec l’objectif de l’inspection manuelle de la jaquette du film et n’appartient pas au champ d’analyse de ce papier.

Selon l’expérience d’appariement des équipements des fabricants de PCB, il est recommandé d’utiliser plusieurs ensembles de machines de vérification des trous pour une inspection complète de la première plaque et de la plaque inférieure, en se concentrant sur l’inspection des trous, de quelques trous, de grands trous, de petits trous et de débris ; Une machine de mesure et de contrôle de la position du trou est utilisée pour le contrôle ponctuel, en se concentrant sur la déviation du trou. 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. L’inconvénient est que la capacité de vérifier la position du trou n’est pas élevée et que seuls des défauts graves peuvent être détectés. Selon l’expérience de production réelle du fabricant, généralement 15 RIGS sont équipés d’une machine de vérification à 1 trou.

Machine de mesure et de contrôle de la position des trous : l’avantage est que tous les éléments peuvent être contrôlés. L’inconvénient est que le prix est élevé (environ 3 à 4 fois la machine d’inspection des trous), l’efficacité de l’inspection est faible, il faut plusieurs minutes voire plus pour vérifier 1 pièce. 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

The role of hole checking machine on PCB drilling process is reflected in the following aspects:

Première inspection de qualité de forage efficace et stable :

Inspection de routine : les défauts poreux, moins poreux, de grand trou, de petit trou et de débris peuvent être vérifiés simultanément à la vitesse d’ouverture minimale de 0.15 mm et 8 m/min, et l’emplacement du défaut est marqué et l’image du défaut est examinée pour fournir une base de jugement manuel .

Debris inspection: in the first drilling inspection, debris is not the focus of the most attention; Mais avant la galvanoplastie, les débris devraient attirer suffisamment d’attention. Afin de réduire l’influence des débris sur la qualité de la précipitation du cuivre, les fabricants de PCB éliminent généralement les débris par broyage et nettoyage avant la galvanoplastie, mais dans la pratique, ils ne sont toujours pas propres à 100%, l’effet de nettoyage des plaques à haute densité est pire. Theoretically, there are scraps in every PCB, so it is impossible to fully inspect all the holes on all products, relying on manual visual inspection, but the hole inspection machine makes it possible.

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.

Deuxièmement, assister les services de production et de qualité dans l’analyse statistique des données :

Tool analysis: it can analyze the average deviation of drilling hole diameter of different drilling tools in PCB, monitor the possible drilling tool wear in real time, find the wrong tool problem in time, and avoid batch waste plates.

Analyse de capacité: il peut collecter la capacité de production quotidienne, mensuelle, trimestrielle et annuelle et l’efficacité de production moyenne, fournir des données d’analyse pour diverses méthodes de contrôle et améliorer le fonctionnement et la capacité de gestion de l’usine.

Analyse de la machine : peut compter les problèmes de sortie, de variété et de qualité de chaque plate-forme, améliorer la capacité de gérer les détails de la machine.

Troisièmement, économie de coûts, rapport entrée-sortie élevé :

Inspection personnel: on the premise of ensuring quality and improving efficiency, 2~3 inspection personnel can be saved on average by a hole inspection machine.

Raw material: it can save the material cost of film, which is more meaningful for medium and small batch factories.

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.

Avec les exigences de qualité plus élevées des fabricants de PCB pour le processus de perçage, sous la pression d’une augmentation des coûts de main-d’œuvre et d’une capacité d’inspection manuelle progressivement inadéquate, l’importance de la machine d’inspection des trous devient de plus en plus évidente.

L’utilisation de la machine d’inspection des trous remonte à plus de dix ans, le fonctionnement et les performances de l’équipement se sont constamment améliorés et le degré de coopération avec la production est de plus en plus étroit. Surtout avec le développement rapide du panneau haute densité, la machine d’inspection des trous a été progressivement transformée de l’équipement auxiliaire d’origine en un équipement de support clé. In the equipment transformation of many PCB old plants and the preparation of new plants, the popularity of hole testing machine equipment will be more and more high.