기판 검사 및 시험 기술

아모스
아모스 킨가투아

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2019 년 10 월 31 일·7 분 읽기

디자인 및 제조 공정 전반에 걸쳐 인쇄 회로 기판(기판)을 시험하는 것은 양질의 제품을 확보하는 데 필수적입니다. 이 보드는 전체 생산,또는 이미 시장에있는 동안 디자이너와 제조 업체는 제품이 마지막 순간에 결함이 있음을 실현 상황을 피할 수 있습니다.

적절한 설계 및 제조 공정을 거친 후에도 프로토 타입 단계에서 결함,버그,인적 오류의 위험이 항상 있습니다. 최종 제품 이전에 이러한 문제를 식별하고 해결하는 것은 제품의 성능,기능 및 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다. 인적 오류,잘못된 제조 공정,열악한 설계 및 기타 관행으로 인해 다양한 인쇄 회로 기판의 결함이 발생할 수 있습니다.

테스트의 이점에는

  • 단락,개방,납땜 불량,기능 문제 등과 같은 오류 및 버그를 식별하고 해결하는 것이 포함됩니다.
  • 최종 생산에 들어가기 전에 잠재적 인 문제를 조기에 해결할 수있는 기회를 제공하여 시간과 비용을 절약합니다. 완제품의 문제를 해결하는 것은 일반적으로 더 어렵고 시간이 많이 소요되며 비용이 많이 드는
  • 테스터가 전체 제품 대신 소규모 어셈블리 및 프로토 타입을 사용하기 때문에 낭비와 비용을 줄입니다. 이렇게하면 결함이있는 본격적인 어셈블리를 버리는 것을 방지 할 수 있습니다.

인쇄 회로 기판은 몇몇 다른 부속 및 성분으로 이루어져 있습니다. 이들 각각은 회로 및 전자 어셈블리 전체의 전반적인 성능에 영향을 미칩니다. 이상적으로 모든 것을 테스트하는 것이 중요합니다. 여기에는 다음을 포함하되 이에 국한되지 않습니다.;

  • 전기 전도도
  • 기계적 강도
  • 납땜 품질
  • 청결도
  • 대상 환경에 대한 테스트
  • 적층—박리 강도
  • 구멍 벽의 품질
  • 부품 배치,정렬,극성,오리엔테이션,등.

일반적으로,이 테스트는 시각,구조,전기 및 기능 측면에서 설계 특징을 검증하는 것을 포함한다. 대부분의 경우 이러한 각 영역을 테스트하기위한 다양한 기술이 있으며 선택은 보드 복잡성,응용 프로그램,디자인 등과 같은 요소에 따라 다릅니다. 일반적인 방법은 다음과 같습니다;

  • 자동화 된 광학 검사(아오이)
  • 자동화 된 엑스레이 검사(공리)

테스트 팀은 수동 육안 검사 또는 자동화 된 테스트 장비 방법을 사용하여 조립 공정 후 기판 검사를 수행 할 수 있습니다. 그러나,자동화 된 광학 검사 아오이와 같은 자동 시험 방법)및 자동화 된 엑스레이 검사(공리)는 조립 레벨 테스트에 더 효과적이지만 일반적으로 비용이 많이 든다.

접점에 대한 시각적 및 전기적 테스트 외에도 군사,항공 우주,광업 및 이와 유사한 산업과 같은 일부 응용 분야에는 기계적 테스트가 필요합니다. 이를 통해 작동 환경에서 충격,진동 및 기타 거친 조건을 견딜 수 있습니다. 대부분의 경우,테스트는 파괴적이며 충격 및 전단력에 인쇄 회로 기판을 쓰는 것을 포함한다. 스트레인을 측정하면 솔더 조인트의 기계적 특성을 확립하는 데 도움이 됩니다.

테스터는 단락,개방,저항,커패시턴스 및 인덕턴스를 확인하는 데 사용할 수 있으며 다이오드,트랜지스터 및 아이스와 같은 장치의 극성 또는 방향을 확인할 수 있습니다.

회로 내 테스트는 설계 모델을 기반으로 구성 요소를 확인합니다. 이론적으로는 인쇄 회로 기판 결함의 약 98%를 감지 할 수있는 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 이것은 특히 모든 노드에 액세스 할 수없고 매우 낮은 커패시턴스 및 인덕턴스 값을 측정 할 수없는 경우 실질적으로 가능하지 않을 수 있습니다.

정보통신기술의 이점에는 간단한 결함 검출,프로그래밍 및 테스트 보고서 해석이 용이합니다. 그러나 비용이 많이 드는 장비,기계적으로 고정되어 있기 때문에 테스트 장비 시스템을 업데이트하는 데 어려움,복잡한 회로의 일부 노드에 액세스 할 수 없음 등과 같은 단점이 있습니다.

일반적으로 사용되는 두 가지 정보 통신 기술은 손톱 침대와 비행 프로브입니다. 각각에는 그것의 장소,이득 및 제한이 있고,선택은 시험중인 인쇄 회로 기판의 성격 그리고 복합성에 달려 있다.

못의 침대 기술

못의 침대 또는 보편적인 격자에 있는 회로 테스트는 인쇄 회로 기판에 몇몇 점과 접촉하는 다수 용수철이 있는 포고 핀에 의지합니다. 이 핀은 손톱 침대와 비슷하므로 이름이 비슷합니다. 테스트에서 각 포고 핀은 회로 노드 또는 테스트중인 포인트와 접촉합니다. 이 방법은 식별,단락,열림,납땜 조인트 브리지,결함 부품 및 기타 기판 결함을 식별 할 수 있습니다.

일반적인 회로 내 테스트는 전반적으로 분산 된 여러 개의 핀으로 구성됩니다. 여러 핀을 적용하면 수십 또는 수백 개의 동시 연결 및 테스트가 보장됩니다. 이러한 각 약 35 미리메터 긴 일반적으로 삽입 끝에 그물 같은 표면 마운트 패드,구멍,또는 테스트 포인트. 모든 네트가 연결된 상태에서 테스트는 약 7 초가 걸립니다.

시험 도중,핀은 회로로 몇몇 신호 및 전압을 도입하고 그 후에 선의 아래 유래 가치를 측정합니다.

일반적으로,못의 침대 기술은 대량 생산 체계,간단한 회로 및 아날로그 널을 위해 적당한 빠르고,값이 싼 시험 방법입니다. 그러나 복잡한 보드 및 특히 피치 너비가 작은 보드와 함께 작업 할 때 제한 될 수 있습니다.

플라잉 프로브 테스트

이 기술은 피치가 작은 요소를 사용하여 테스트 포인트와 접촉합니다. 이 적합 작은 크기의 연락처 다운 0.2 미리메터 테스트 피치. 실제로 핀,패드 및 비아와 접촉하고 극성,저항 및 커패시턴스와 같은 개방,단락 및 전기 매개 변수를 테스트하기 위해 여러 프로브를 사용합니다.

일부 테스트 장비에는 부품이 누락되었는지 확인하고 부품의 크기,모양,방향,극성 및 기타 물리적 특성을 분석하는 카메라가 포함될 수 있습니다.1441>

자동 광학 검사(아오이)

아오이 방법은 하나 또는 여러 대의 카메라를 사용하여 광학적으로 분석할 수 있다. 이 소프트웨어를 사용하여 테스트 중인 인쇄 회로 기판의 이미지와 유사한 참조 보드의 이미지를 비교합니다. 또 다른 옵션은 이상적인 디자인 사양과 비교하는 것입니다. 광학 검사는 일반적으로 완성 된 제품의 품질을 확인하는 데 도움이되는 조립 라인 끝에 있습니다.

픽 앤 플레이스 머신에서 이 기술을 사용하면 제조사는 실시간으로 프로세스를 추적하고 잠재적인 부품 잘못 배치 및 오정렬과 같은 어셈블리 결함을 수정할 수 있습니다.

자동화된 광학 검사: 316>

일부 응용 분야에서는 내시경을 사용하여 광학적 검사를 실시하여 회로 기판 사이의 연결을 볼 수 있습니다.

아오이 방법은 시험할 점이 광학적으로 보이는 인쇄기판에서만 유용하다.

자동 엑스레이 검사(공리)

공리는 사람의 눈에 보이지 않는 땜납 결점을 검출하는 기능을 또는 자동적인 광학적인 검사를 사용할 때 비파괴적인 테스트 기술을 제공합니다. 그것은 물리적 연결을 필요로하지 않으며,이러한 큰 패키지에서 결함을 찾을 수 있습니다.

일반적으로,엑스레이 기술은 센터에서 있는 보이지 않는 지역 시험을 위해 적당합니다. 이 방법은 재료의 두께와 원자 번호에 따라 엑스레이를 흡수하는 능력에 의존합니다. 흡수 속도가 원소의 원자량에 직접 비례하기 때문에,땜납과 같은 더 무거운 물자는 보통 엑스레이를 더 흡수하고 눈에 보입니다. 집적 회로 패키지와 같은 가벼운 요소는 더 적은 엑스레이를 흡수하기 때문에 더 투명 해 보입니다.

일반적인 엑스레이 이미지는 아래와 같습니다. 상대적으로 투명한 섹션은 더 가벼운 재료를 지칭하는 반면 어두운 부분은 땜납과 같은 더 무거운 부품을 반영합니다.

이와 같이,엑스레이는 인터렉티브 패키지로 침투하여 납땜 및 연결부를 검사하여 단락,개방,불충분 한 땜납,과도한 땜납 및 무효화와 같은 구조적 결함을 식별 할 수 있습니다.

기타 기능으로는 대칭이 아닌

  • 패키지 스탠드오프 높이의 일관성
  • 팝코닝—일부 볼이 병합되어 불규칙한 모양을 형성할 때 발생
  • 내부를 검사하는 납땜 분석 거품 부족한 충전물,등과 같은 결점을 확인하는 땜납의.

이 방법은 보드,레이어,납땜,구성 요소 방향,정렬 및 기타 물리적 기능을 확인하는 데 이상적입니다.

인쇄 회로 기판 테스트 솔루션 선택

기술은 인쇄 회로 기판 유형,수행 할 테스트,적용,감도 및 허용 오차에 따라 다릅니다. 예를 들어,의료,항공 우주,군사 및 이와 유사한 응용 프로그램은 높은 수준의 신뢰성을 필요로한다.

대부분의 경우 전통적인 테스트 방법을 사용하여 간단한 단일 또는 2 층 기판 을 쉽게 확인할 수 있습니다. 그러나,높은 성분 밀도,다중 층,소형화 및 기타 요인으로 인해 복잡성의 수준이 증가함에 따라,테스트는 아오이 및 공리와 같은 고급 기술을 필요로 한다.

회로 내 테스트는 대부분의 기본 회로에서 작동하지만 복잡성과 구성 요소 밀도의 수준이 증가함에 따라 아오이 및 공리와 같은 다른 기술이 필요합니다. 광학적인 방법을 사용할 때라도 몇몇 연결이 보이지 않는 곳에 엑스레이는 비가스와 같은 큰 칩을 가진 기판 및 다른 사람을 위해 적당합니다.

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