การวิเคราะห์เทคโนโลยีการวัดทางไฟฟ้าของ PCB

หนึ่ง การทดสอบไฟฟ้า

PCB ในกระบวนการผลิตยากที่จะหลีกเลี่ยงการลัดวงจรวงจรเปิดและการรั่วไหลที่เกิดจากปัจจัยภายนอกเช่นข้อบกพร่องทางไฟฟ้าควบคู่ไปกับความต่อเนื่องของ PCB ที่มีความหนาแน่นสูงระยะห่างที่ละเอียดและวิวัฒนาการของหลายระดับและความล้มเหลวในทันเวลา การคัดกรองแผ่นที่ไม่ดีและปล่อยให้ไหลเข้าสู่กระบวนการทำให้สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายมากขึ้นดังนั้นนอกเหนือจากการปรับปรุงการควบคุมกระบวนการแล้ว เทคนิคการทดสอบที่ปรับปรุงแล้วยังช่วยให้ผู้ผลิต PCB มีวิธีแก้ปัญหาเพื่อลดอัตราของเสียและปรับปรุงผลผลิต

ipcb

ในกระบวนการผลิตของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ การสูญเสียต้นทุนที่เกิดจากข้อบกพร่องมีระดับที่แตกต่างกันในแต่ละขั้นตอน และยิ่งการค้นพบก่อนหน้านี้ ต้นทุนการแก้ไขก็จะยิ่งต่ำลง กฎ 10 “s มักใช้เพื่อประเมินต้นทุนของการแก้ไขเมื่อพบว่า PCB มีข้อบกพร่องในขั้นตอนต่างๆ ของกระบวนการ ตัวอย่างเช่น หลังจากเสร็จสิ้นการผลิตเพลทเปล่า หากสามารถตรวจพบบอร์ดในวงจรแบบเรียลไทม์ มักจะต้องซ่อมแซมข้อบกพร่องเท่านั้น หรืออย่างน้อยที่สุดก็คือการสูญเสียเพลตเปล่า อย่างไรก็ตาม หากตรวจไม่พบวงจร บอร์ดจะถูกส่งไปยังแอสเซมเบลอร์ดาวน์สตรีมเพื่อทำการติดตั้งชิ้นส่วนให้เสร็จ และดีบุกของเตาหลอมและการหลอม IR แต่ตรวจพบวงจรในเวลานี้ แอสเซมเบลอร์ดาวน์สตรีมทั่วไปจะถามบริษัทผู้ผลิตบอร์ดเปล่า เพื่อชดเชยค่าอะไหล่ ค่าอุตสาหกรรมหนัก ค่าตรวจสอบ ฯลฯ หากโชคร้ายกว่านั้น แผงวงจรที่ชำรุดยังไม่พบในการทดสอบของอุตสาหกรรมการประกอบ แต่เข้าไปในระบบโดยรวมของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์มือถือ ชิ้นส่วนรถยนต์ เป็นต้น แล้วการทดสอบเพื่อค้นหาความสูญเสียจะ เป็นกระดานเปล่า ทันเวลา นับร้อยครั้ง พันครั้ง หรือสูงกว่านั้น ดังนั้น การทดสอบทางไฟฟ้าสำหรับผู้ผลิต PCB จึงเป็นเรื่องเกี่ยวกับการตรวจจับแผงที่ชำรุดแต่เนิ่นๆ

ผู้ดำเนินการปลายทางมักจะต้องการให้ผู้ผลิต PCB ทำการทดสอบทางไฟฟ้า 100 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นจึงเห็นด้วยกับผู้ผลิต PCB เกี่ยวกับข้อกำหนดสำหรับเงื่อนไขและวิธีการทดสอบ ดังนั้นทั้งสองฝ่ายจะกำหนดสิ่งต่อไปนี้อย่างชัดเจนก่อน:

1. ทดสอบแหล่งข้อมูลและรูปแบบ

2 เงื่อนไขการทดสอบ เช่น แรงดัน กระแส ฉนวน และการเชื่อมต่อ

3. วิธีการผลิตและการเลือกอุปกรณ์

4. บททดสอบ

5 ข้อกำหนดการซ่อม

มีสามขั้นตอนในการผลิต PCB ที่ต้องทดสอบ:

1. หลังจากกัดผิวชั้นในแล้ว

2. หลังจากกัดวงจรภายนอกแล้ว

3 ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

โดยปกติแต่ละขั้นตอนจะมีการทดสอบ 2% ประมาณ 3 ~ 100 ครั้ง คัดแยกเพลตที่เสียออกสำหรับการประมวลผลที่หนักหน่วง ดังนั้นสถานีทดสอบจึงเป็นแหล่งข้อมูลที่ดีที่สุดในการวิเคราะห์จุดปัญหาของกระบวนการ จากผลทางสถิติ คุณสามารถรับเปอร์เซ็นต์ของปัญหาวงจรเปิด การลัดวงจร และปัญหาฉนวนอื่นๆ จากนั้นทำการทดสอบหลังจากปรับรื้อปรับระบบใหม่ หลังจากคัดแยกข้อมูลแล้ว ให้ใช้วิธีการควบคุมคุณภาพเพื่อค้นหาต้นตอของปัญหาและแก้ไข

สอง วิธีการวัดทางไฟฟ้าและอุปกรณ์

วิธีทดสอบทางไฟฟ้าประกอบด้วย: เฉพาะ Universal Grid, Flying Probe, e-beam, conductive cloth, Capacity และ ATG-scan MAN เป็นอุปกรณ์ที่ใช้กันมากที่สุดสามเครื่อง เป็นเครื่องทดสอบพิเศษ เครื่องทดสอบทั่วไป และเครื่องทดสอบเข็มบิน เพื่อให้เข้าใจการทำงานของอุปกรณ์แต่ละเครื่องได้ดียิ่งขึ้น จึงมีการเปรียบเทียบคุณสมบัติของสามอุปกรณ์หลักด้านล่าง

1. การทดสอบเฉพาะ

ฟิกซ์เจอร์ (เช่น พินและแป้นหมุนที่ใช้ทดสอบแผงวงจร) ใช้งานได้กับหมายเลขวัสดุเดียวเท่านั้น บอร์ดที่มีหมายเลขวัสดุต่างกันไม่สามารถทดสอบและรีไซเคิลได้ ในแง่ของคะแนนทดสอบ สามารถทดสอบแผงเดียวได้ภายใน 10,240 จุด และทั้งสองฝ่ายภายใน 8,192 จุด ในแง่ของความหนาแน่นในการทดสอบ เนื่องจากความหนาของหัวโพรบ จึงเหมาะสำหรับบอร์ดที่อยู่เหนือระดับพิทช์มากกว่า

2. การทดสอบ Universal Grid

หลักการพื้นฐานของการทดสอบการใช้งานทั่วไปคือโครงร่างของวงจร PCB ได้รับการออกแบบตามตาราง โดยทั่วไป ความหนาแน่นของเส้นที่เรียกว่าหมายถึงระยะห่างของกริด ซึ่งแสดงโดย Pitch (บางครั้งสามารถแสดงได้ด้วยความหนาแน่นของรู) และการทดสอบการใช้งานทั่วไปนั้นใช้หลักการนี้ ตามตำแหน่งของรู ใช้วัสดุพิมพ์ G10 เป็นมาสก์ ที่ตำแหน่งรูเท่านั้น หัววัดสามารถผ่านหน้ากากสำหรับการวัดทางไฟฟ้า ดังนั้นการผลิตอุปกรณ์จับยึดจึงทำได้ง่ายและรวดเร็ว และสามารถใช้หัววัดซ้ำได้ ถาดใส่เข็มขนาดใหญ่แบบกริดมาตรฐานที่มีจุดวัดหลายจุด สามารถใช้เพื่อผลิตถาดใส่เข็มโพรบแบบเคลื่อนย้ายได้ตามหมายเลขวัสดุที่แตกต่างกัน ตราบใดที่เปลี่ยนถาดเข็มที่เคลื่อนย้ายได้ในระหว่างการผลิตจำนวนมาก ก็สามารถใช้สำหรับการทดสอบการผลิตจำนวนมากสำหรับหมายเลขวัสดุที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ เพื่อให้แน่ใจว่าระบบวงจรของบอร์ด PCB ที่เสร็จสมบูรณ์ไม่มีสิ่งกีดขวาง จำเป็นต้องทำการทดสอบไฟฟ้าแบบเปิด/สั้นบนบอร์ดโดยใช้แผ่นครอบฟันจักรของจุดสัมผัสเฉพาะบนเครื่องวัดไฟฟ้าเอนกประสงค์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง ( เช่น 250V) จุดวัดหลายจุด เครื่องทดสอบอเนกประสงค์ชนิดนี้เรียกว่า “อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติ” (ATE)

จุดทดสอบการใช้งานทั่วไปมักจะมากกว่า 10,000 จุด และความหนาแน่นของการทดสอบเรียกว่าการทดสอบบนกริด หากใช้ในแผงความหนาแน่นสูง ระยะห่างใกล้เกินไป และแยกออกจากการออกแบบบนกริด จึงเป็นของการทดสอบนอกกริด และฟิกซ์เจอร์ต้องได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษ ความหนาแน่นของการทดสอบของการทดสอบทั่วไปสามารถเข้าถึง QFP

3. การทดสอบ Flying Probe

หลักการทดสอบเข็มบินนั้นง่ายมาก ต้องใช้โพรบสองตัวเท่านั้นในการย้าย x, y และ Z เพื่อทดสอบปลายทั้งสองของแต่ละบรรทัดทีละรายการ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องทำฟิกซ์เจอร์ราคาแพงอีก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการทดสอบจุดสิ้นสุด ความเร็วในการวัดจึงช้ามาก ประมาณ 10 ~ 40 จุด/ วินาที ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับตัวอย่างและการผลิตในปริมาณน้อย ในแง่ของการทดสอบความหนาแน่น การทดสอบเข็มบินสามารถนำไปใช้กับเพลตที่มีความหนาแน่นสูงมาก () เช่น MCM