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PCB檢測(cè)技術(shù)介紹

來(lái)源:南京智泰光電科技有限公司   2012年06月12日 09:09  

為了保證PCB板的生產(chǎn)質(zhì)量,與印制板生產(chǎn)廠家和使用PCB板的廠家采用了多種的檢測(cè)方法,每種檢測(cè)方法都會(huì)針對(duì)不同的PCB板的瑕疵。
  PCB檢測(cè)大致總體上可分為電氣測(cè)試法(Electrical Test)和視覺(jué)測(cè)試法(Vision Inspection)兩大類(lèi)。電氣測(cè)試通常采用惠斯電橋測(cè)量各測(cè)試點(diǎn)間的阻抗特性的方法,來(lái)檢測(cè)所有通導(dǎo)性(即開(kāi)路和短路)。視覺(jué)測(cè)試通過(guò)視覺(jué)檢查電子元器件的特征以及印刷線路的特征找出缺陷。電氣測(cè)試在尋找短路或斷路瑕疵時(shí)比較準(zhǔn)確,視覺(jué)測(cè)試可以更容易偵測(cè)到導(dǎo)體間不正確空隙的問(wèn)題,并且視覺(jué)檢測(cè)一般在生產(chǎn)過(guò)程的早期階段進(jìn)行,盡量找出缺陷并進(jìn)行返修,以保證zui高的產(chǎn)品合格率。
  當(dāng)前常用檢測(cè)方法如下:
  1、人工目測(cè):
  使用放大鏡或校準(zhǔn)的顯微鏡,利用操作人員視覺(jué)檢查來(lái)確定電路板合不合格,并確定什么時(shí)候需進(jìn)行校正操作,它是zui傳統(tǒng)、zui主要的檢測(cè)方法。它的主要優(yōu)點(diǎn)是低的預(yù)先成本和沒(méi)有測(cè)試夾具,而它的主要缺點(diǎn)是人的主觀誤差、長(zhǎng)期成本較高、不連續(xù)的缺陷發(fā)覺(jué)、數(shù)據(jù)收集困難等。目前由于PCB的產(chǎn)量增加,PCB上導(dǎo)線間距與元件體積的縮小,這個(gè)方法變得越來(lái)越不可行。
  2、在線測(cè)試(ICT,In Ciruit Testing)
  ICT通過(guò)對(duì)電性能的檢測(cè)找出制造缺陷以及測(cè)試模擬、數(shù)字和混合信號(hào)的元件,以保證它們符合規(guī)格,己有針床式測(cè)試儀(Bed of Nails Tester)和飛針測(cè)試儀(Flying Probe Tester)等幾種測(cè)試方法。ICT的主要優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)板的測(cè)試成本低、數(shù)字與功能測(cè)試能力強(qiáng)、快速和*的短路與開(kāi)路測(cè)試、編程固件、缺陷覆蓋率高和易于編程等。主要缺點(diǎn)是,需要測(cè)試夾具、編程與調(diào)試時(shí)間、制作夾具的成本較高,使用難度大等問(wèn)題。
  3、功能測(cè)試(Functional Testing)
  功能系統(tǒng)測(cè)試是在生產(chǎn)線的中間階段和末端利用專門(mén)的測(cè)試設(shè)備,對(duì)電路板的功能模塊進(jìn)行全面的測(cè)試,用以確認(rèn)電路板的好壞。功能測(cè)試可以說(shuō)是zui早的自動(dòng)測(cè)試原理,它基于特定板或特定單元,可用各種設(shè)備來(lái)完成。有zui終產(chǎn)品測(cè)試(Final Product Test)、實(shí)體模型(Hot Mock-up)和“堆砌式’’測(cè)試(‘Rack and Stack’ Test)等類(lèi)型。功能測(cè)試通常不提供用于過(guò)程改進(jìn)的腳級(jí)和元件級(jí)診斷等深層數(shù)據(jù),而且需要專門(mén)設(shè)備及專門(mén)設(shè)計(jì)的測(cè)試流程,編寫(xiě)功能測(cè)試程序復(fù)雜,因此不適用于大多數(shù)電路板生產(chǎn)線。
  4、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)
  也稱為自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè),是基于光學(xué)原理,綜合采用圖像分析、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等多種技術(shù),對(duì)生產(chǎn)中遇到的缺陷進(jìn)行檢測(cè)和處理,是較新的確認(rèn)制造缺陷的方法。aoi通常在回流前后、電氣測(cè)試之前使用,提高電氣處理或功能測(cè)試階段的合格率,此時(shí)糾正缺陷的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于zui終測(cè)試之后進(jìn)行的成本,常達(dá)到十幾倍。
  5、自動(dòng)X光檢查(AXL,Automatic X-ray Inspection)
  AXI利用不同物質(zhì)對(duì)X光的吸收率的不同,透視需要檢測(cè)的部位,發(fā)現(xiàn)缺陷。主要用于檢測(cè)超細(xì)間距和超高密度電路板以及裝配工藝過(guò)程中產(chǎn)生的橋接、丟片、對(duì)準(zhǔn)不良等缺陷,還可利用其層析成像技術(shù)檢測(cè)IC芯片內(nèi)部缺陷。它是現(xiàn)時(shí)測(cè)試球柵陣列(BGA,Ball Grid Array)焊接質(zhì)量和被遮擋的錫球的*方法。在的用于線路板組裝的AXI系統(tǒng)中,如Feinfocus,Phoenix Xray等公司的產(chǎn)品,不僅可以進(jìn)行2D的透視檢測(cè),通過(guò)樣品傾斜,“側(cè)視”的X光甚至可以給出3D的檢測(cè)信息。
  它的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠檢測(cè)BGA焊接質(zhì)量和嵌人式元件、無(wú)夾具成本;主要缺點(diǎn)是速度慢、高失效率、檢測(cè)返工焊點(diǎn)困難、高成本、和長(zhǎng)的程序開(kāi)發(fā)時(shí)間,這是較新的檢測(cè)方法,還有待于進(jìn)一步研究。
  6、激光檢測(cè)系統(tǒng)
  它是PCB測(cè)試技術(shù)的發(fā)展。它利用激光束掃描印制板,收集所有測(cè)量數(shù)據(jù),并將實(shí)際測(cè)量值與預(yù)置的合格極限值進(jìn)行比較。這種技術(shù)己經(jīng)在光板上得到證實(shí),正考慮用于裝配板測(cè)試,速度己足夠用于批量生產(chǎn)線。快速輸出、不要求夾具和視覺(jué)非遮蓋訪問(wèn)是其主要優(yōu)點(diǎn);初始成本高、維護(hù)和使用問(wèn)題多是其主要缺點(diǎn)。
  從上面的6種目前常用的PCB檢測(cè)手段,可以發(fā)現(xiàn)AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備和任何基于視覺(jué)的檢測(cè)系統(tǒng)一樣,只能檢測(cè)用視覺(jué)可以看出的故障,對(duì)于短路和斷路之類(lèi)的瑕疵,只能用電氣測(cè)試法來(lái)加以解決。相對(duì)人的肉眼這種原始的視覺(jué)檢測(cè)手段,AOI是自動(dòng)化的檢測(cè)手段,其檢測(cè)的效率高許多,和可靠性也穩(wěn)定得多。

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