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PCB檢測技術(shù)介紹

來源: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方法,每種檢測方法都會(huì)針對不同的PCB板的瑕疵。
  PCB檢測大致總體上可分為電氣測試法(Electrical Test)和視覺測試法(Vision Inspection)兩大類。電氣測試通常采用惠斯電橋測量各測試點(diǎn)間的阻抗特性的方法,來檢測所有通導(dǎo)性(即開路和短路)。視覺測試通過視覺檢查電子元器件的特征以及印刷線路的特征找出缺陷。電氣測試在尋找短路或斷路瑕疵時(shí)比較準(zhǔn)確,視覺測試可以更容易偵測到導(dǎo)體間不正確空隙的問題,并且視覺檢測一般在生產(chǎn)過程的早期階段進(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)前常用檢測方法如下:
  1、人工目測:
  使用放大鏡或校準(zhǔn)的顯微鏡,利用操作人員視覺檢查來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主要的檢測方法。它的主要優(yōu)點(diǎn)是低的預(yù)先成本和沒有測試夾具,而它的主要缺點(diǎn)是人的主觀誤差、長期成本較高、不連續(xù)的缺陷發(fā)覺、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)方法變得越來越不可行。
  2、在線測試(ICT,In Ciruit Testing)
  ICT通過對電性能的檢測找出制造缺陷以及測試模擬、數(shù)字和混合信號的元件,以保證它們符合規(guī)格,己有針床式測試儀(Bed of Nails Tester)和飛針測試儀(Flying Probe Tester)等幾種測試方法。ICT的主要優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)板的測試成本低、數(shù)字與功能測試能力強(qiáng)、快速和*的短路與開路測試、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,使用難度大等問題。
  3、功能測試(Functional Testing)
  功能系統(tǒng)測試是在生產(chǎn)線的中間階段和末端利用專門的測試設(shè)備,對電路板的功能模塊進(jìn)行全面的測試,用以確認(rèn)電路板的好壞。功能測試可以說是zui早的自動(dòng)測試原理,它基于特定板或特定單元,可用各種設(shè)備來完成。有zui終產(chǎn)品測試(Final Product Test)、實(shí)體模型(Hot Mock-up)和“堆砌式’’測試(‘Rack and Stack’ Test)等類型。功能測試通常不提供用于過程改進(jìn)的腳級和元件級診斷等深層數(shù)據(jù),而且需要專門設(shè)備及專門設(shè)計(jì)的測試流程,編寫功能測試程序復(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
  也稱為自動(dòng)視覺檢測,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),對生產(chǎn)中遇到的缺陷進(jìn)行檢測和處理,是較新的確認(rèn)制造缺陷的方法。aoi通常在回流前后、電氣測試之前使用,提高電氣處理或功能測試階段的合格率,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X光的吸收率的不同,透視需要檢測的部位,發(fā)現(xiàn)缺陷。主要用于檢測超細(xì)間距和超高密度電路板以及裝配工藝過程中產(chǎn)生的橋接、丟片、對準(zhǔn)不良等缺陷,還可利用其層析成像技術(shù)檢測IC芯片內(nèi)部缺陷。它是現(xiàn)時(shí)測試球柵陣列(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,通過樣品傾斜,“側(cè)視”的X光甚至可以給出3D的檢測信息。
  它的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠檢測BGA焊接質(zhì)量和嵌人式元件、無夾具成本;主要缺點(diǎn)是速度慢、高失效率、檢測返工焊點(diǎn)困難、高成本、和長的程序開發(fā)時(shí)間,這是較新的檢測方法,還有待于進(jìn)一步研究。
  6、激光檢測系統(tǒng)
  它是PCB測試技術(shù)的發(fā)展。它利用激光束掃描印制板,收集所有測量數(shù)據(jù),并將實(shí)際測量值與預(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試,速度己足夠用于批量生產(chǎn)線??焖佥敵觥⒉灰髪A具和視覺非遮蓋訪問是其主要優(yōu)點(diǎn);初始成本高、維護(hù)和使用問題多是其主要缺點(diǎn)。
  從上面的6種目前常用的PCB檢測手段,可以發(fā)現(xiàn)AOI自動(dòng)光學(xué)檢測設(shè)備和任何基于視覺的檢測系統(tǒng)一樣,只能檢測用視覺可以看出的故障,對于短路和斷路之類的瑕疵,只能用電氣測試法來加以解決。相對人的肉眼這種原始的視覺檢測手段,AOI是自動(dòng)化的檢測手段,其檢測的效率高許多,和可靠性也穩(wěn)定得多。

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