Sebagai platform bagi pelbagai komponen dan penghantaran isyarat litar, Papan Litar Bercetak (PCB) telah dianggap sebagai bahagian yang begitu penting dalam produk maklumat elektronik sehingga kualitinya menentukan kualiti dan kebolehpercayaan produk akhir. Disebabkan oleh trend pembangunan yang meningkat ke arah ketumpatan tinggi serta keperluan alam sekitar bebas plumbum dan bebas halogen, jika pemeriksaan profesional dan tepat pada masanya tidak dijalankan, pelbagai jenis masalah kegagalan mungkin berlaku pada PCB seperti kebasahan yang lemah, keretakan, pengelupasan dan sebagainya.
Untuk memastikan kedua-dua kualiti tinggi dan kebolehpercayaan PCB yang dipasang, pengeluar dan pemasang PCB perlu melaksanakan pemeriksaan ke atas papan pada peringkat berbeza semasa prosedur pembuatan dan pemasangan supaya kecacatan permukaan dapat dihapuskan. Selain itu, pemeriksaan yang tepat pada masanya dan profesional mampu mendedahkan kecacatan sebelum ujian elektrik dan bermanfaat untuk pengumpulan data bagi Kawalan Proses Statistik (SPC). Penggunaan meluas Teknologi Permukaan Lekap (SMT) meningkatkan keperluan yang lebih tinggi untuk pemeriksaan kerana sambungan pateri SMT perlu menahan lebih banyak tekanan berbanding yang menggunakan teknologi Lubang Berplating (PTH). Oleh sebab kaki peranti yang bergantung pada SMT perlu menanggung lebih banyak beban struktur, peranti tidak akan dipateri dengan kukuh pada papan tanpa pateri yang mencukupi. Oleh itu, kebolehpercayaan elektrik jangka panjang papan litar dengan peranti lekap permukaan yang dipasang sangat bergantung pada keutuhan struktur sambungan pateri, yang menambahkan keperluan yang jelas terhadap pemeriksaan PCBA.
Sehingga kini, selain pemeriksaan visual, pelbagai teknologi pemeriksaan struktur tersedia dengan kos, prestasi dan liputan kecacatan yang berbeza. Teknologi pemeriksaan automatik termasuk pemeriksaan optik, pengukuran segi tiga laser, pemeriksaan sinar-X dan teknologi laminasi sinar-X. Untuk melaksanakan pemeriksaan proses yang optimum, pengeluar perlu mengetahui kedua-dua kelebihan dan kekurangan setiap jenis kaedah pemeriksaan dan memahami dengan jelas di mana setiap jenis memberikan prestasi terbaik. Secara umum, teknologi pemeriksaan pemasangan PCB dikelaskan kepada dua jenis: pemeriksaan visual dan pemeriksaan proses automatik.
a.Pemeriksaan Visual
Pemeriksaan visual boleh digunakan selepas banyak langkah semasaProses pemasangan PCBdan peralatan untuk pemeriksaan visual dipilih berdasarkan kedudukan sasaran pemeriksaan. Sebagai contoh, selepas percetakan pes pateri dan penempatan komponen, kakitangan pemeriksaan boleh mengesan kecacatan yang jelas dengan mata kasar seperti pes pateri tercemar dan komponen yang hilang. Pemeriksaan visual yang paling meluas digunakan mampu memeriksa sambungan pateri reflow dengan memerhati sinar cahaya yang dipantulkan daripada prisma biasa dari sudut yang berbeza. Secara umumnya, jenis pemeriksaan ini boleh menguji 5 sambungan dalam hanya satu saat.
Kesahan pemeriksaan visual bergantung pada keupayaan kakitangan pemeriksaan, konsistensi dan kebolehlaksanaan piawaian pemeriksaan. Pemeriksa perlu benar-benar memahami keperluan teknikal bagi setiap jenis sambungan pateri kerana setiap jenis sambungan pateri mungkin mengandungi sehingga lapan jenis piawaian kecacatan, manakala lebih daripada 6 jenis sambungan pateri mungkin wujud pada peranti pemasangan yang berbeza. Oleh itu, pemeriksaan visual tidak sesuai digunakan dalam pengukuran kuantitatif untuk kawalan proses struktur yang berkesan. Selain itu, pemeriksaan visual tidak sesuai untuk pemeriksaan sambungan pateri tersembunyi seperti pada peranti berplumbum-J dengan pakej berketumpatan tinggi, peranti segi empat rata ultra mikro halus, cip flip susunan permukaan atau peranti BGA (ball grid array). Berdasarkan penetapan peraturan yang seragam dan khusus, pemeriksaan visual dianggap sebagai satu teknologi berkos rendah dan mudah diakses, yang sesuai untuk pemeriksaan kecacatan berskala besar.
b.Sistem Ujian Proses Struktur (SPTS)
Sistem pendigitalan dan analisis bagi rakaman video masa nyata dan automatik berupaya meningkatkan dengan ketara kelonggaran dan kebolehulangan pemeriksaan visual. Oleh itu, sistem ujian proses struktur bergantung pada beberapa bentuk pancaran cahaya seperti cahaya tampak, pancaran laser dan sinar-X. Semua sistem tersebut memperoleh maklumat melalui pemprosesan imej untuk mencari dan mengukur kecacatan yang berkaitan dengan kualiti sambungan pateri. Sama seperti pemeriksaan visual, SPTS dilaksanakan tanpa perlu menyentuh papan litar secara fizikal. Namun berbeza daripada pemeriksaan visual, SPTS mempunyai kebolehulangan yang sangat tinggi dan menghapuskan subjektiviti daripada pengukuran kecacatan.
• Pemeriksaan Optik Automatik/Automasi (AOI)
Sistem AOI bergantung pada pelbagai sumber cahaya, pustaka LED boleh atur cara dan beberapa kamera untuk menyinarkan pada sambungan pateri dan mengambil gambar. Di bawah cahaya terpantul, kaki komponen dan sambungan pateri bertindak sebagai cermin yang memantulkan sebahagian besar cahaya manakala kedua-dua PCB dan SMD memantulkan sedikit cahaya. Cahaya yang dipantulkan daripada sambungan pateri tidak dapat memberikan data ketinggian yang praktikal manakala grafik dan keamatan cahaya terpantul memberikan maklumat dari segi kelengkungan sambungan pateri. Kemudian analisis profesional akan dijalankan untuk menentukan sama ada sambungan pateri lengkap, sama ada pateri mencukupi, sama ada berlakunya pembasahan yang tidak baik. Selain itu, sistem AOI juga memeriksa jambatan pateri dan komponen hilang atau tersasar sebelum atau selepas pematerian reflow. Peralatan AOI beroperasi pada kelajuan 30–50 sambungan sesaat dan mempunyai ciri yang agakKOS rendah. Namun begitu, ia gagal memeriksa parameter bagi beberapa sambungan pateri seperti ketinggian kimpalan dan pateri dalam satu sambungan serta gagal memeriksa sambungan pateri tersembunyi seperti yang tergolong dalam peranti BGA, PGA dan kaki berbentuk J yang penting untuk kebolehpercayaan pematerian. Kesimpulannya,ujian AOImelaksanakanTERBAIKsemasa pemeriksaanLitar bersepadudansayap camarperanti dengan padang lebih besar daripada 0.5mm.
• Pengukuran Ujian Laser Automatik (ALT)
ALT ialah teknologi yang lebih langsung yang digunakan untuk menguji ketinggian dan bentuk sambungan pateri atau pemendapan pes pateri. Sistem ini berfungsi untuk mengukur ketinggian dan keupayaan pantulan sesetengah komponen permukaan apabila imej pancaran laser difokuskan pada satu atau berbilang pengesan sensitif kedudukan yang mengekalkan sudut tertentu dengan pancaran laser. Semasa pengukuran ALT, ketinggian permukaan ditentukan oleh kedudukan cahaya yang dipantulkan daripada pengesan sensitif kedudukan manakala keupayaan pantulan permukaan ditentukan daripada kuasa pancaran cahaya yang dipantulkan. Disebabkan pantulan sekunder, pancaran cahaya mungkin menyinari pengesan sensitif kedudukan pada berbilang kedudukan, yang memerlukan satu skim untuk membezakan pengukuran yang betul. Selain itu, pancaran cahaya yang dipantulkan mungkin mengalami penghalangan atau gangguan daripada bahan gangguan apabila bergerak sepanjang laluan cahaya pengesan sensitif kedudukan. Untuk menghapuskan pelbagai pantulan dan mengelakkan penghalangan, sistem ini hendaklah menguji pancaran laser yang dipantulkan sepanjang laluan optik bebas yang diatur. Semasa pengukuran ketinggian berbilang bagi sambungan pateri, sistem ALT adalahOPTIMUMuntuk kuantiti pemendapan pes pateri dan penjajaran kedudukan sebelum pemasangan komponen. Ia menyediakan data untuk kawalan proses struktur masa nyata bagi pencetakan pes pateri termasuk kelikatan, penjajaran, kebersihan, kefluidan serta kelajuan dan tekanan pemerasan.
• Sistem Fluoroskopi Sinar-X
Sistem fluoroskopi sinar-X memancarkan seberkas sinar daripada sumber cahaya titik tunggal, yang menembusi papan litar secara menegak. Dalam proses ini berlangsung, bebola pateri melemahkan keamatan sinar pada tahap yang lebih besar berbanding bahan lain. Perubahan keamatan pada tenaga sinar ditukar kepada grafik sinar-X digital dengan skala kelabu 256. Grafik sinar-X kelabu bagi sesetengah bebola pateri sebenarnya ialah imej ketumpatan yang menunjukkan ketebalan, taburan dan keutuhan dalaman bebola pateri. Pada PCB satu sisi, sistem fluoroskopi sinar-X berupaya memeriksa dengan tepat kecacatan bebola pateri seperti yang berlaku pada peranti pendawaian bentuk-J, peranti bentuk sayap camar atau cip pasif (termasuk rekahan, pateri tidak mencukupi, jambatan, salah jajaran, rongga dan sebagainya). Selain itu, ia dapat memeriksa komponen yang hilang dan kapasitor tantalum yang terbalik. Namun, bagi PCB dua sisi, sistem fluoroskopi sinar-X tidak dapat memeriksa kecacatan tersebut dengan tepat disebabkan kemungkinan pertindihan imej sinar-X bebola pateri pada kedua-dua belah papan.
• Sistem Laminasi X-ray
Berbanding dengan sistem fluoroskopi sinar-X, sistem laminasi sinar-X menjana satah fokus bagi kawasan keratan mendatar melalui pengimbasan atau putaran segerak dengan pengesan sinar-X. Imej luar paksi yang dijana pada pengesan kemudian menghasilkan imej keratan dengan ketebalan permukaan 0.2-0.4mm melalui satu hayunan atau berbilang hayunan yang menyebabkan penghomogenan. Selain itu, komponen di bahagian hadapan dan belakang satah fokus menjadi tidak fokus dalam imej berlapis supaya sambungan pateri dalam satah fokus terasing daripada bahan lain pada PCB. Bergantung pada pencari julat laser, sistem laminasi sinar-X melukis kedudukan permukaan papan berbanding satah fokus dan membetulkan herotan papan. Selepas itu, papan litar digerakkan dengan pertambahan menegak yang kecil supaya ia melintasi satah fokus, selepas itu bahagian berbeza bagi sambungan pateri yang sama boleh diperiksa. Ia berfungsi dengan sempurna untukBGAdanPTHpemeriksaan sambungan pateri. PCB dua muka digerakkan secara menegak dengan langkah besar untuk merentasi satah fokus bagi memeriksa sambungan pateri pada kedua-dua sisi papan. Dengan mengubah jejari pengimbasan pancaran dan menggerakkan satah fokus secara menegak, faktor pembesaran atau saiz kawasan visual yang berbeza boleh ditetapkan. Sistem laminasi sinar-X boleh mengukur parameter semua sambungan pateri fizikal pada satah fokus yang berbeza supaya liputan kecacatan proses dapat disediakan. Disebabkan hubungan yang ditunjukkan antara imej keratan rentas sinar-X dan isipadu pes pateri tertentu, bacaan skala kelabu boleh ditukar kepada saiz sebenar melalui unit piawai terkawal atau unit metrik. Selepas analisis terhadap keputusan pengukuran, data akan dibekalkan untuk pencirian dan penambahbaikan pemasangan. Sebagai contoh, purata ketebalan pes pateri atau perubahan isipadu pes pateri bagi sambungan pateri boleh membantu orang menyedari tahap kualiti percetakan pes pateri dan punca kecacatan. Sistem laminasi sinar-X beroperasi pada kelajuan pemeriksaan 30–40 sambungan sesaat. Ia memastikan liputan 100% bagi pemeriksaan peranti utama dengan menjalankan kaedah pensampelan yang fleksibel, tetapi gagal meliputi 100% peranti yang tempoh pemasangannya kurang daripada 45 saat. Sistem laminasi sinar-X mempunyai kos tertinggi antara semua kaedah pemeriksaan tetapi sangat memendekkan masa pencarian dan kerja semula.
Walaupun terdapat begitu banyak jenis kaedah pemeriksaan, masih terdapat banyak keraguan tentang perbezaan antara pemeriksaan AOI dan pemeriksaan sinar-X. Imej di bawah menunjukkan unsur penentuan kaedah pemeriksaan dan menjelaskan bidang di mana AOI danPemeriksaan sinar-Xberprestasi paling baik.
Tiga elemen perlu diambil kira apabila menentukan kaedah pemeriksaan: jenis kecacatan, kos dan kelajuan pemeriksaan.
Apabila melibatkan jenis kecacatan yang diliputi oleh AOI dan X-ray, AOI biasanya digunakan untuk ujian lapisan dalam sebelum laminasi dan item kecacatan merangkumi isipadu pes pateri, kedudukan komponen, ketiadaan dan kekutuban, hinggalah kepada kecacatan sambungan pateri. Yang kedua pula menumpukan pada kecacatan halus dan mikro selepas laminasi dan berupaya menguji pemasangan pendawaian, pembungkusan semikonduktor, kecacatan pateri BGA, rongga dalam sambungan pateri danpemasangan campuran tinggi, volum rendah.
Dari segi kelajuan pemeriksaan, pemeriksaan AOI menunjukkan kelajuan yang lebih rendah berbanding pemeriksaan sinar-X. Walau bagaimanapun, kelajuan dan ketepatan yang tinggi membawa kepada kos yang lebih tinggi.
Pembuatan pemasangan papan litar bercetak hampir tidak bergantung pada satu kaedah pemeriksaan sahaja. Lagipun, pemeriksaan visual tidak pernah dapat dielakkan semasa prosedur pemasangan. Disebabkan oleh peningkatan kerumitan danpemasangan volum tinggipermintaan, kaedah pemeriksaan automatik perlu digunakan. Sebagai pemasang PCB siap guna dengan pengalaman lebih daripada 20 tahun,PCBCart sangat mahir dalam memasang komponen elektronik pada papan litar. Untuk menjamin kualiti, kami menubuhkan jabatan khas yang bertanggungjawab untuk pemeriksaan PCB. Sebut harga sentiasa percuma dan pantas - klik butang berikut untuk menghantar spesifikasi litar dan fail anda. Kami akan memberikan harga PCBA tidak lama lagi.
Minta Sebut Harga Pemasangan PCB Percuma
Sumber Berguna
•Pengenalan Teknologi Pemeriksaan X-ray Automatik
•Pengenalan Teknologi Pemeriksaan Optik Automatik
•Mengapa Teknologi Pemeriksaan Sinar-X Begitu Penting dalam Pemasangan PCB?
•PCBCart menawarkan Ujian Peralatan Bed of Nails dan Ujian Flying Probe
•Pengenalan dan Keupayaan Perkhidmatan Pemasangan PCBCart
