ניתוח טכנולוגיות בדיקות כלליות של PCB

האחת, המבוא

עם הופעתם של מוצרי מעגלים משולבים בקנה מידה גדול, ההתקנה והבדיקה של PCB הפך להיות יותר ויותר חשוב. המבחן הכללי של מעגלים מודפסים הוא טכנולוגיית הבדיקה המסורתית של תעשיית ה- PCB.

את טכנולוגיית הבדיקות החשמליות האוניברסליות המוקדמות ביותר ניתן לייחס לסוף שנות השבעים ותחילת שנות השמונים. מכיוון שרכיבים באותה תקופה אימצו את כל החבילה הסטנדרטית (Pitch 1970mil) ו- PCB רק ברמת צפיפות THT (טכנולוגיית חורים), יצרני מכונות הבדיקה האירופיות והאמריקאיות תכננו מכונת בדיקת רשת סטנדרטית. כל עוד הרכיבים והחיווט על הלוח המודרני מסודרים בהתאם למרחק הסטנדרטי, כל נקודת בדיקה תיפול על נקודת הרשת הסטנדרטית, כיוון שניתן להשתמש בכל ה- PCBS באותו זמן, ולכן היא נקראת מכונת הבדיקה האוניברסלית.

ipcb

, הודות להתפתחות רכיבי טכנולוגיית האריזה של מוליכים למחצה מתחילים להיות בעלי אריזות קטנות יותר ואמצעות SMT (SMT), צפיפות התקן האוניברסלית של הבדיקה החלה כבר לא חלה, ואז באמצע שנות התשעים, גם אנחנו וגם היצרנים האירופאים הצגנו כפול מכונת בדיקת צפיפות, בשילוב עם שימוש במכונת חיבור רשת ייצור מדרון פלדה מסוימת ומתקן להמרת נקודות בדיקה של PCB, עם הבשלות ההדרגתית של תהליך הייצור HDI, בדיקות אוניברסליות בצפיפות כפולה אינן יכולות לעמוד במלוא דרישות הבדיקה, כך שבסביבות שנת 2000 השיקו יצרני מכונות הבדיקה האירופיות מכונת בדיקה אוניברסלית לרשת צפיפות.

Second, the key technology of general testing

1. Switching element

כדי לעמוד בדרישות הבדיקה של רוב HDI PCBS, אזור הבדיקה חייב להיות גדול מספיק, בדרך כלל עם הגדלים הסטנדרטיים הבאים: 9.6 × 12.8 (אינץ ‘), 16 × 12.8 (אינץ’), 24 × 19.2 (אינץ ‘), במקרה של צפיפות כפולה Full Grid, נקודות הבדיקה של שלושת הגדלים הנ”ל הן בהתאמה 49512, 81920, 184320, מספר האלקטרוניקה המרכיבים הם עד מאות אלפים, אלמנט מיתוג הוא מרכיב ליבה להבטחת יציבות הבדיקה, והוא נדרש להתנגדות ללחץ גבוה (& GT; 300V), דליפה נמוכה ומאפיינים אחרים ותכונות חשמליות כגון ערך התנגדות צריכות להיות מאוזנות ועקביות, ולכן רכיבים מסוג זה חייבים לעבור בדיקה וזיהוי קפדניים, בדרך כלל עם טרנזיסטורים או צינורות אפקט שדה כרכיבי מיתוג.

Advantages and disadvantages of crystal triode:

יתרונות: עלות נמוכה, יכולת פירוק אנטי -סטטית חזקה, יציבות גבוהה;

Disadvantages: current drive, complex circuit, need to isolate base current (Ib) influence, high power consumption

היתרונות והחסרונות של FETS:

יתרונות: מתח מונע, מעגל פשוט, לא מושפע מזרם בסיס (Ib), צריכת חשמל נמוכה

חסרונות: עלות גבוהה, התמוטטות אלקטרוסטטית בקלות, צריך להוסיף אמצעי הגנה אלקטרוסטטיים, היציבות אינה גבוהה, כך שהיא תייקר את עלות התחזוקה.

2. עצמאות נקודות רשת

רשת מלאה

לכל רשת יש לולאת מיתוג עצמאית, כלומר, כל נקודה תופסת קבוצה של רכיבי מיתוג וקווים, כל שטח הבדיקה יכול להיות פי ארבעה מצפיפות המחט.

שיתוף רשת

בשל המספר הרב של רכיבי מיתוג במלוא הרשת והמורכבות של המעגל, קשה לממש אותו, ולכן חלק מיצרני הבדיקות משתמשים בטכנולוגיית שיתוף רשתות כדי להפוך מספר נקודות בתחומים שונים לשתף קבוצה של אלמנטים ומעגלים, כך להפחית את קושי החיווט ואת מספר אלמנטים המיתוג, הנקרא Share Grid. אחד הפגמים העיקריים של רשתות משותפות הוא שאם הנקודות באזור נכבשו לחלוטין, לא ניתן עוד להשתמש בנקודות באזור המשותף, ובכך לצמצם את צפיפות השטח לצפיפות אחת. לכן, עדיין יש צוואר בקבוק בצפיפות בבדיקות HDI באזור גדול.

3. הרכב מבני

בנייה מודולרית

כל מערכי המתגים, חלקי הנהיגה ורכיבי הבקרה משולבים מאוד בקבוצה של מודולי כרטיס מתג, ניתן לשלב את אזור הבדיקה באופן חופשי על ידי המודול, ויכול להיות להחלפה, שיעור כישלון נמוך, תחזוקה ושדרוג פשוטים, אך עלות גבוהה.

מבנה פצע

הרשת מורכבת ממחט קפיצית מתפתלת וכרטיס מתג הפרדה, בעל נפח עצום ואין מקום לשדרוג, וקשה לתחזוקה במקרה של תקלה.

4. מבנה המתקן

מתקן מבנה מחט ארוך

באופן כללי מתייחס למחט הפלדה הוא 3.75 אינץ ‘(95.25 מ”מ) של מבנה המתקן, היתרון של שיפוע מחט גדול, שטח היחידה יכול להיות מפוזר נקודות מחט מאשר מבנה המחט הקצר יותר מ -20%~ 30%. אבל החוזק המבני ירוד, ייצור המתקן צריך לשים לב לחזק.

מתקן מבנה מחט קצר

באופן כללי מתייחס למחט הפלדה הוא מבנה מתקן 2.0 ″ (50.8 מ”מ), היתרון של חוזק מבני הוא טוב, אך שיפוע המחט קטן.

5. תוכנת עזר (CAM)

תמיכה נכונה ב- CAM חשובה בבדיקות אוניברסליות בצפיפות גבוהה ומורכבת משני מרכיבים עיקריים:

ניתוח רשת ויצירת נקודות בדיקה;

ייצור עוזר מתקן.

כתוצאה מתהליך ייצור המתקן של פרמטרים רבים (כגון מבנה שכבת המתקן, צמצם החורים, מרחק חור הבטיחות, מבנה העמוד וכו ‘) מושפעים מאוד מאפקט מבחן המתקן, חלק זה חייב להיות מוקצה על ידי הכשרת מהנדסים מיומנים של היצרן, ו כל הזמן לסכם ניסיון, על מנת לעשות מתקן טוב יותר.

שלוש, צפיפות כפולה וארבע צפיפות השוואה

ראשית, אנו יכולים לסיים לוח צפיפות כפולה של ארבע צפיפות לא יכול לבדוק, הקפיץ על המיטה מכיוון שצפיפות הסריג של המחט וצפיפות נקודת הבדיקה במתקן הבדיקה של PCB עבור פלדה שונה חייבים להיות בעלי שיפוע מסוים, הפעל את הרשת שתוכל להיות מחוץ לרשת, פלדת הזווית היא, עם זאת, מוגבלת על ידי המבנה, לא יכול להיות אינסופי יותר, באופן כללי, מחטי פלדה בצפיפות כפולה

השיפוע (מרחק הקיזוז האופקי של מחט הפלדה במתקן) הוא עד 700mil, וארבע הצפיפות היא 400mil. לאחר מכן, ניתן לייצר את התופעה של חוסר יכולת לשתול את המחט, כמה מחטים כאלה ניתן לחשב.

בנוסף, יכול כמובן לשפר את הבדיקה בתוצאות הבדיקה של קצב שווא וקמטים, צפיפות סריג ארבעה ממדים לאינץ ‘מרובע 400 נקודות, צפיפות כפולה ב -200 נקודות, אותן נקודות במתקן בתחתית ובמחט יכולות להפחית את החצי, אז שימוש בארבע צפיפות יכול להפחית את פלדת הזווית, המתקן במצב של אותו גובה, אותה צלחת בדיקה של שיפוע ומחט ארבע צפיפות היא בעצם חצי מהצפיפות הכפולה, למחט הפלדה זווית יכולה להיות השפעה רבה על הבדיקה, השיפוע הוא המרחק האנכי מצטמצם, לחץ סיכת האביב יקטן והתקן בכל שכבה של פלדה בכיוון האנכי של ההתנגדות עולה, מובילה לפלדה גרועה לפני מגע עם ה- PAD. בנוסף, בתהליך של דפוס למעלה ולמטה, בקצה מחט הפלדה המשופעת במגע עם ה- PCB תהיה שקופית יחסית על משטח ה- PAD. אם חוזק המתקן אינו טוב ומעוות, מחט הפלדה תקועה במתקן. בשלב זה, הלחץ של מחט הפלדה על ה- PAD יהיה הרבה יותר מהכוח האלסטי של מחט הקפיץ של מיטת המחט, מה שיגרום לשקוע במקרים חמורים. שיפוע מחט הפלדה בעל ארבע צפיפות קטן מהצפיפות הכפולה, יש יותר מקום להתקין עמודי תמיכה על המתקן, כך שמבנה המתקן יציב יותר. יתרון נוסף של שיפוע קטן יותר הוא בכך שהוא מקטין את גודל החור, ובכך מצמצם את האפשרות לשבירת חורים.

עבור BGA עם מרווח PAD של 20mil באופן שווה, השיפוע המרבי של פיזור המחט הוא 600mil לבדיקת צפיפות כפולה ו 400mil לבדיקת צפיפות ארבע. מספר הנקודות שניתן לסדר באמצעות בדיקת צפיפות כפולה הוא 441, בערך 0.17 אינץ ‘ו -2, בערך 896 אינץ’, בהתאמה. זו בעצם צפיפות כפולה, מנקודה.