Чтобы улучшить качество вашей продукции, необходимо проводить «соответствующие проверки» во время производства и «предоставлять правильную информацию о дефектах разработчикам». Мы надеемся, что по результатам этого ознакомительного опроса вы сможете понять, какие проблемы с инспекцией доски перед лицом технологов.
Тестирование печатной платы (PCB) является важным этапом производственного процесса, обеспечивающим правильное функционирование платы. В этой статье мы рассмотрим несколько наиболее распространенных методов тестирования печатных плат.
Визуальный осмотр
Визуальный осмотр является наиболее фундаментальной формой тестирования и включает визуальный осмотр печатной платы на наличие дефектов или аномалий. Это можно сделать вручную или с помощью системы машинного зрения. На этом этапе инспектор ищет сломанные или отсутствующие компоненты, паяные перемычки и другие проблемы, видимые невооруженным глазом.
Автоматическое оптическое исследование (AOI)
AOI — это система машинного зрения, которая использует камеры и программное обеспечение для обнаружения дефектов печатных плат. Невидимый невооруженным глазом, AOI может обнаруживать такие проблемы, как отсутствующие компоненты, смещенные компоненты и дефекты пайки. Системы AOI могут проверять печатные платы значительно быстрее, чем инспекторы-люди, и с высокой степенью точности.
Внутрисхемный тест (ICT)
Внутрисхемное тестирование (ICT) — это метод проверки функциональности печатной платы путем установления контакта с контрольными точками на печатной плате с помощью испытательного приспособления с гвоздями. Система ICT подает напряжение или ток на контрольные точки схемы и измеряет их реакцию. Этот метод может выявить такие проблемы, как разомкнутые цепи, короткие замыкания и неправильные номиналы компонентов. ICT — это быстрый и эффективный метод проверки функциональности печатной платы.
Функциональное тестирование
Функциональное тестирование — это процесс оценки функциональности печатной платы путем подачи питания на плату и наблюдения за ее работой. Это влечет за собой подключение печатной платы к соответствующему источнику питания и устройствам ввода/вывода, а также выполнение серии тестов для проверки функциональности платы. Этот метод может обнаруживать проблемы, которые не могут быть обнаружены другими методами тестирования, такие как неправильные уровни сигнала, проблемы с синхронизацией и другие.
Граничное сканирование
Тестирование граничного сканирования — это метод тестирования цифровой логики на печатной плате. Этот метод включает в себя добавление ячеек граничного сканирования к печатной плате для проверки взаимосвязей между интегральными схемами. Разомкнутые цепи, короткие замыкания и постоянные неисправности могут быть идентифицированы с помощью ячеек граничного сканирования для проверки подключения печатной платы.
Миниатюризация чип-деталей
Миниатюризация чип-деталей продвигается быстрее, чем мы предполагали, из-за доступности и стоимости деталей. Во-первых, что касается размера компонентов микросхемы, мы обнаружили, что более 50% компаний используют компоненты микросхем размером 1005. Кроме того, 47% компаний используют микросхемы 0603 или меньше.
Чем меньше размер чипа, тем меньше площадь на плате, и дизайн платы становится более доступным. Тем не менее, различные проблемы монтажа, такие как дефекты монтажа, такие как стояние чипа и трещины во время монтажа, а также недостаточное количество припоя из-за незначительного увеличения размера контактной площадки. Я приеду.
Как правило, ремонт деталей ниже 0603 вручную затруднителен, поэтому важно обеспечить обратную связь, чтобы предотвратить производственные дефекты с помощью испытаний после монтажа и анализа отказов при возникновении дефектов. Рекомендуется определить оптимальные правила проектирования на основе точных отзывов инженеров-технологов.
Узкий шаг компонентов BGA
Мы ожидали, что шаг 0.8 мм будет наиболее распространенным, но шаг от 0.3 до 0.5 мм превышал 40% и был наиболее распространенным результатом. Разработчики платы, должно быть, с трудом понимают, как вытащить внутренние штифты.
Известно, что детали BGA с шагом 0.5 мм и менее склонны к проблемам при монтаже, поэтому нам следует подумать о том, как проверить и гарантировать монтаж, а также как определить точки отказа во время проектирования. Вам нужно будет уйти.
Осмотр BGA-деталей путем визуального осмотра и визуального осмотра сложен, а обнаружение микротрещин с помощью рентгеновского контроля затруднительно. Поэтому электрические испытания являются наиболее эффективным методом. Тем не менее, если на внешнем слое предусмотрена тестовая площадка для проверки, она становится шлейфом для высокоскоростных сигналов и источником шума из-за отражения сигнала.
JTAG-тестирование — это электрическое тестирование, при котором компонент BGA используется в качестве тестового щупа, поэтому это наиболее подходящий метод проверки для тестирования и отладки плат, смонтированных на BGA.
Печатные платы с более высокой плотностью и однокристальные печатные платы
Далее сравним результаты ознакомительного опроса 2007 и 2020 годов по печатным платам. Что касается изменения количества значков, то пик в 2007 году составлял 5,000 значков или меньше, но пик в 2020 году снизился до 1,000 значков или меньше.
Кроме того, было обнаружено, что количество сетей достигло пика в 2,000 или менее в 2007 году, но уменьшилось до 1,000 или менее в 2020 году.
Примерно в 2007 году промышленное оборудование состояло из платы, объединяющей микрокомпьютер и FPGA, но в 2020 году FPGA со встроенными процессорами Arm стали массовыми и превратились в единый чип. Скорее всего, он идет на спад.
Вопросы, связанные с методами проверки
Существует тенденция неверно представлять недефектные продукты как недефектные продукты. По мере развития миниатюризации и уплотнения, с какими проблемами методов контроля сталкиваются компании, разрабатывающие продукты?
Опрос показывает, что многие компании нуждаются в помощи при проверке внешнего вида, визуальном осмотре и функциональном тестировании. Уменьшение охвата тестами из-за увеличения количества деталей BGA стало проблемой визуального осмотра и визуального осмотра. Кроме того, мы обнаружили, что увеличение количества деликатных стружечных деталей привело к уменьшению размера галтелей для визуального контроля.
Что касается функционального тестирования, то разработка тестовых программ усложняется из-за сложности продукта и однокристальной интеграции, когда процессор встроен в ПЛИС.
В дополнение к ресурсам для разработки продуктов становится все труднее обеспечить ресурсы для разработки для тестирования в массовом производстве. Еще одна проблема — высокая стоимость разработки тестовых программ.
Проблемы с использованием данных проверки
Далее, что касается вопроса использования данных инспекции, сравнение 2007 и 2020 годов показывает, что, хотя у многих компаний есть проблемы с качеством инспекции и количеством персонала, наблюдаются незначительные изменения.
С другой стороны, произошло значительное изменение в количестве компаний, упомянувших о затратах на инспекции как о проблеме. Значительно увеличилось количество компаний, ссылающихся на обратную связь производственного отдела с проектным отделом.
Многие компании рассматривают возможность сбора и использования данных контроля массового производства. Тем не менее, мы видели ситуацию, когда они беспокоились о том, как предоставить обратную связь отделу дизайна.
Чтобы обеспечить обратную связь по конструкции, необходимо провести точный анализ отказов дефектных продуктов. Однако, поскольку анализ отказов для деталей BGA с узким шагом и хрупких чипов сложен, какой метод проверки следует использовать? Кажется, вы беспокоитесь о
Проблемы предотвращения повторения производственного брака
Что вы делаете, чтобы предотвратить повторение производственного брака? Данные показывают ответы от компаний с высокой плотностью монтажа, которые используют деликатные микросхемы 0603 или меньше.
Данные, выделенные синим цветом, обозначают ответы компаний с монтажом средней и низкой плотности, которые используют микросхемы 1005 и более. Как и ожидалось, компании, использующие хрупкие чип-детали, более активны в предотвращении повторения поломок.
Многие компании собирают и анализируют данные проверок и предоставляют обратную связь для проектирования. Однако мы обнаружили, что усилия по прямой связи от проектирования к производству и проектированию для тестируемости (DFT) еще не продвинулись.
В частности, к идее дизайна для тестируемости обращались в Институте упаковки электроники с начала 2007 года. Тем не менее, она не проникла на площадки проектирования и производства. Увеличение охвата тестами за счет контроля массового производства на этапе проектирования повышает качество продукции и снижает количество производственных дефектов. Почему бы вам не поработать над ключевым словом «дизайн для тестируемости» в обзоре проекта?
Метод проверки для решения проблем проверки
Как вы сравниваете тенденции в печатных платах и компонентах и вопросы, связанные с контролем и предотвращением повторения, представленные на этот раз, с вашей ситуацией? Многие компании имеют схожие проблемы и работают над их решением, поэтому Комитет по инспекционным технологиям проводит обсуждения для их решения и вносит различные предложения на публичных исследовательских собраниях.
