הסבר מפורט על טכנולוגיית המדידה החשמלית של לוח מעגלים PCB

1. בדיקת חשמל

בתהליך הייצור של לוח PCB, בלתי נמנע שפגמים חשמליים כגון קצרים, מעגלים פתוחים ונזילות כתוצאה מגורמים חיצוניים ייגרמו בהכרח. בנוסף, PCB ממשיך להתפתח לקראת צפיפות גבוהה, גובה דק ורמות מרובות. אם הלוחות הפגומים לא יוסרו בזמן סינון החוצה, ומאפשר לו לזרום לתהליך, יגרום בהכרח לבזבוז עלויות נוספות. לכן, בנוסף לשיפור בקרת התהליך, שיפור טכנולוגיית הבדיקה יכול לספק ליצרני PCB גם פתרונות להפחתת שיעור הדחייה ושיפור תפוקת המוצר.

ipcb

בתהליך הייצור של מוצרים אלקטרוניים, הפסד העלות הנגרם עקב ליקויים הוא בעל דרגות שונות בכל שלב. ככל שהגילוי מוקדם יותר, כך עלות השיקום נמוכה יותר. “חוק ה-10” משמש לעתים קרובות כדי להעריך את עלות השיקום כאשר נמצא כי PCB פגום בשלבים שונים של תהליך הייצור. לדוגמה, לאחר הפקת הלוח הריק, אם ניתן לזהות את המעגל הפתוח בלוח בזמן אמת, בדרך כלל צריך רק לתקן את הקו כדי לשפר את הפגם, או לכל היותר לוח ריק אחד אבד; אבל אם המעגל הפתוח לא מזוהה, המתן עד שהלוח יישלח כאשר ההרכב במורד הזרם ישלים את התקנת החלקים, פח התנור וה-IR מומסים מחדש, אך בשלב זה מתגלה שהמעגל מנותק. ההרכב הכללי במורד הזרם יבקש מחברת ייצור הלוח הריקים לפצות על עלות החלקים והעבודה הכבדה. , דמי בדיקה וכו’. אם זה מצער עוד יותר, הלוח הפגום לא נמצא בבדיקת ההרכב, והוא נכנס לכל המערכת מוצר מוגמר, כגון מחשבים, טלפונים ניידים, חלקי רכב וכו’. הזמן, האובדן שהתגלה בבדיקה יהיה הלוח הריק בזמן. פי מאה, פי אלף, או אפילו יותר. לכן, עבור תעשיית PCB, בדיקות חשמל מיועדות לגילוי מוקדם של פגמים תפקודיים במעגל.

שחקני downstream בדרך כלל דורשים מיצרני PCB לבצע 100% בדיקות חשמליות, ולכן הם יגיעו להסכמה עם יצרני PCB על תנאי הבדיקה ושיטות הבדיקה. לפיכך, תחילה שני הצדדים יגדירו בבירור את הפריטים הבאים:

1. בדוק את מקור הנתונים ואת הפורמט

2. תנאי בדיקה, כגון מתח, זרם, בידוד וקישוריות

3. שיטת ייצור ציוד ובחירה

4. פרק מבחן

5. מפרטי תיקון

בתהליך ייצור PCB, ישנם שלושה שלבים שיש לבדוק:

1. לאחר חריטה של ​​השכבה הפנימית

2. לאחר חרוט המעגל החיצוני

3. מוצר מוגמר

בכל שלב, בדרך כלל יתקיימו 2 עד 3 פעמים של בדיקה של 100%, והלוחות הפגומים יסוננו ואז יעובדו מחדש. לכן, תחנת הבדיקה היא גם המקור הטוב ביותר לאיסוף נתונים לניתוח בעיות בתהליך. באמצעות תוצאות סטטיסטיות ניתן לקבל את אחוז המעגלים הפתוחים, הקצרים ובעיות בידוד נוספות. לאחר עבודה כבדה תתבצע הבדיקה. לאחר מיון הנתונים, ניתן להשתמש בשיטת בקרת האיכות כדי למצוא פתרון שורש הבעיה.

2. שיטות וציוד למדידה חשמלית

שיטות הבדיקה החשמליות כוללות: רשת ייעודית, אוניברסלית, בדיקה מעופפת, E-Beam, בד מוליך (דבק), בדיקת קיבולת ומברשת (ATG-SCANMAN), מתוכם יש שלושה ציוד נפוץ ביותר, כלומר מכונת בדיקה מיוחדת, בדיקה כללית מכונה ומכונת בדיקה מעופפת. על מנת להבין טוב יותר את הפונקציות של מכשירים שונים, להלן ישווה את המאפיינים של שלושת המכשירים העיקריים.

1. מבחן ייעודי

הבדיקה המיוחדת היא בדיקה מיוחדת בעיקר בגלל שהמתקן בו נעשה שימוש (מתקן, כגון לוחית מחט לבדיקה חשמלית של לוח מעגלים) מתאים רק למספר חומר אחד, ולא ניתן לבדוק לוחות ממספרי חומרים שונים. ואי אפשר למחזר אותו. מבחינת נקודות בדיקה, ניתן לבדוק את הפאנל הבודד בתוך 10,240 נקודות ואת הדו-צדדית 8,192 נקודות כל אחת. מבחינת צפיפות הבדיקה, בגלל עובי ראש הבדיקה, הוא מתאים יותר ללוח עם שיפוע או יותר.

2. מבחן רשת אוניברסלי

העיקרון הבסיסי של הבדיקה למטרות כלליות הוא שהפריסה של מעגל ה-PCB מתוכננת בהתאם לרשת. באופן כללי, מה שנקרא צפיפות המעגל מתייחס למרחק של הרשת, אשר מתבטא במונחים של גובה גובה (לעיתים ניתן לבטא אותו גם בצפיפות חורים) ), והמבחן הכללי מבוסס על עיקרון זה. לפי מיקום החור, חומר בסיס G10 משמש כמסכה. רק הגשושית במיקום החור יכולה לעבור דרך המסכה לצורך בדיקה חשמלית. לכן, ייצור המתקן הוא פשוט ומהיר, וניתן לעשות שימוש חוזר במחט. לבדיקה למטרות כלליות יש לוחית מחטים גדולה קבועה ברשת Grid עם הרבה מאוד נקודות מדידה. ניתן לייצר את לוחות המחט של הגשש הניתן לפי מספרי חומרים שונים. בעת ייצור המוני, ניתן לשנות את לוחית המחט הניידת לייצור המוני עבור מספרי חומרים שונים. מִבְחָן.

בנוסף, על מנת להבטיח את החלקות של מערכת המעגלים המושלמות של לוח ה-PCB, יש צורך להשתמש במכונת בדיקה כללית רב-נקודתית במתח גבוה (כגון 250V) רב-נקודתית לבדיקת חשמל כדי לבצע בדיקה חשמלית פתוחה/קצרה על הלוח עם צלחת מחט עם מגע ספציפי. סוג זה של מכונת בדיקה אוניברסלית נקרא “ציוד בדיקה אוטומטי” (ATE, Automatic Testing Equipment).

נקודות הבדיקה למטרות כלליות הן בדרך כלל יותר מ-10,000 נקודות, והבדיקה עם צפיפות הבדיקה או נקראת מבחן על הרשת. אם הוא מוחל על לוח בעל צפיפות גבוהה, הוא לא מתכנון על הרשת בגלל מרווחים קרובים מדי, ולכן הוא שייך לרשת מחוץ לרשת לצורך בדיקה, המתקן חייב להיות מתוכנן במיוחד, וצפיפות הבדיקה למטרות כלליות הבדיקה היא בדרך כלל עד QFP.

3. מבחן בדיקה מעופפת

העיקרון של בדיקת בדיקה מעופפת הוא פשוט מאוד. הוא צריך רק שני בדיקות כדי להזיז את x, y, z כדי לבדוק את שתי נקודות הקצה של כל מעגל בזו אחר זו, כך שאין צורך ליצור ג’יגים יקרים נוספים. אבל בגלל שמדובר בבדיקת נקודת קצה, מהירות הבדיקה איטית מאוד, בערך 10-40 נקודות/שנייה, כך שהיא מתאימה יותר לדגימות וייצור בקנה מידה קטן; מבחינת צפיפות הבדיקה, ניתן ליישם בדיקת בדיקה מעופפת על לוחות בצפיפות גבוהה מאוד.