Ein vollständiger Leitfaden für PCB-Inspektionsgeräte und -methoden

Die PCB-Inspektion ist ein wesentliches Element in jedem Elektronikfertigungsprozess. Ganz gleich, ob es sich um die Herstellung großer Stückzahlen, hoher Stückzahlen oder geringer Stückzahlen handelt, der PCB-Inspektionsprozess ist unerlässlich, insbesondere bei der hohen Komplexität vieler heutiger Leiterplatten.

Hier finden Sie einen Überblick über verschiedene Tipps und Techniken zur Inspektion von Leiterplattenbestückungen.

Was ist PCB-Inspektion?

Unter PCB-Inspektion versteht man den Prozess der visuellen Prüfung einer Leiterplatte (PCB), um sicherzustellen, dass sie die erforderlichen Designspezifikationen, Qualitätsstandards und Funktionalitätsanforderungen erfüllt. Dies geschieht durch eine Reihe von Verfahren, die weitgehend automatisiert sind.

Die PCB-Inspektion ist ein kritischer Schritt im Herstellungsprozess, da selbst ein kleiner Fehler oder Defekt auf der PCB zu erheblichen Problemen bei der Funktion des elektronischen Geräts führen kann. Nachdem eine Leiterplatte hergestellt wurde, wird vor dem Versand eine Inspektion durchgeführt, um eventuell vorhandene Kurzschlüsse oder Mängel festzustellen. Eine zweite Inspektion erfolgt, nachdem die Komponenten der Leiterplattenbestückung auf der Platine befestigt wurden.

Abhängig von der Klasse der hergestellten Leiterplatten müssen strengere Prüfregeln eingehalten werden, insbesondere in medizinischen, luft- und raumfahrttechnischen und militärischen Anwendungen, die ein hohes Maß an Präzision von Leiterplatten erfordern und daher die höchste Prüfhäufigkeit aufweisen.

PCB-Inspektionsmethoden

In den frühen Tagen von LeiterplattenherstellungBei der Herstellung elektronischer Geräte wurden alle Inspektionen manuell durchgeführt. Die Form der Inspektion wurde MVI oder manuelle Sichtprüfung genannt. Dies war die beste Option, wurde jedoch als nur begrenzt wertvoll erkannt.

Da die Komplexität von Leiterplatten im Laufe der Jahre exponentiell zugenommen hat, ist die manuelle Sichtprüfung nicht mehr praktikabel. Diese Methode wurde aufgrund menschlicher Fehler als leicht fehleranfällig angesehen und führte zu einer minderwertigen Leiterplattenqualität, da die Komplexität der Leiterplatten zunahm. Wenn Mängel nicht frühzeitig erkannt werden, führen sie zu fehlerhaften Platinen, deren Behebung mit der Weiterverarbeitung der Platine am Fließband immer schwieriger wird, was zu höheren Kosten und größeren Abfallmengen durch fehlerhafte Platinen führt.

Um menschliches Versagen zu reduzieren, wurde der Sichtprüfungsprozess weitgehend automatisiert. Gepaart mit Oberflächenmontage-Technologiekönnen Inspektionen viel schneller und mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden. Es gibt verschiedene Methoden, mit denen eine PCB-Inspektion durchgeführt werden kann.

Automatisierte optische Inspektion (AOI)

Die automatisierte optische Inspektion ist die bevorzugte Methode der PCB-Inspektion. Es nutzt ein optisches System, das ein Bild einer guten Baugruppe aufnimmt und die beiden Bilder vergleicht, um etwaige Fehler oder andere Probleme zu erkennen.

Es eignet sich besonders zur frühzeitigen Erkennung von Problemen bei der Herstellung von Leiterplatten, wie z. B. Kratzer, Knötchen, Flecken, dünner werdendes Lot, offene Schaltkreise und Kurzschlüsse. AOI-Systeme können auch falsche oder fehlende Komponenten erkennen.

Es stehen sowohl zweidimensionale als auch dreidimensionale AOI-Geräte zur Verfügung. 2D-AOI-Maschinen nutzen farbiges Licht aus mehreren Winkeln und Seitenwinkelkameras, um Komponenten zu prüfen, bei denen die Höhe eine Rolle spielt. 3D-AOI-Geräte sind neuer und können die Bauteilhöhe schnell und genau messen.

AOI ist schneller als MVI und eliminiert die Möglichkeit menschlicher Fehler. Wie MVI kann es nicht zur Inspektion von Komponenten verwendet werden, die außerhalb der Sichtlinie liegen, beispielsweise darunter verborgene Verbindungen Ball-Grid-Arrays (BGAs) und andere Verpackungsarten. Bei Leiterplatten mit einer hohen Konzentration an Komponenten ist es möglicherweise auch nicht effektiv, da einige davon verborgen oder im Schatten liegen können.

Röntgeninspektion (AXI)

Mit dem Aufkommen der Oberflächenmontagetechnologie (SMT) führten kleinere Komponenten zu dichter bestückten Platinen mit über 20,000 Lötverbindungen. Die Lötverbindungen auf diesen Platinen sind so klein, dass sie nicht mit AOI-Geräten überprüft werden können. Darüber hinaus können mehrschichtige Leiterplatten Komponenten enthalten, die von der Oberfläche aus nicht sichtbar sind. Die Röntgeninspektion bietet einen umfassenderen Einblick in die innere Struktur einer Leiterplatte und ermöglicht eine detailliertere Beurteilung, als dies durch eine alleinige Oberflächenprüfung möglich wäre.

Die Röntgeninspektion eignet sich ideal für komplexere Platinen und bietet einige Funktionen, die andere Inspektionsmethoden nicht bieten, beispielsweise die Möglichkeit, durch Chippakete hindurchzusehen. Es eignet sich auch gut zur Inspektion dicht gepackter Leiterplatten und ermöglicht eine detailliertere Inspektion von Lötstellen. Da es sich um eine neuere Technologie in der Welt der Leiterplattenherstellung handelt, ist ihre Anschaffung und Nutzung teuer, sodass sie für Leiterplatten niedrigerer Klasse, denen die Komplexität neuer Chipgehäuse fehlt, unnötig ist. Für den Einsatz dieser Maschinen sind erfahrene Bediener erforderlich, und der Vorgang kann äußerst zeitaufwändig sein, was zu zusätzlichen Kosten für die Kunden führt.

Um zu verstehen, was eine Röntgenprüfung von Leiterplatten ist, müssen Sie zunächst wissen, wie die Röntgenprüfung funktioniert. Alle Röntgeninspektionsgeräte zeichnen sich durch drei Grundmerkmale aus:

• Röntgenröhre: Diese Röhre hat die Fähigkeit, Röntgenphotonen zu erzeugen.

• Plattform: Die Operationsplattform bewegt die Probe in verschiedene Richtungen und ermöglicht so die Untersuchung aus verschiedenen Winkeln und Größen.

• Detektor: Der Detektor auf der anderen Seite der Probe fängt und sammelt Röntgenphotonen und wandelt sie in ein Bild um.

Wenn das Design Ihrer Leiterplatte eine einzigartige Form der Inspektion erfordert, kann VictoryPCB spezielle Inspektionsdienste anbieten, die Ihren Anforderungen entsprechen. Unser internes Expertenteam weiß, wie wichtig es ist Qualitätskontrolle Wir arbeiten mit Ihnen zusammen, um sicherzustellen, dass Ihre Leiterplattenbaugruppe alle Leistungserwartungen erfüllt.

Welche Methode wählen Sie?

Für die Massenproduktion nutzen in diesen Tagen die meisten Hersteller AOI-Systeme für ihre Leiterplatteninspektion Funktionen. Mit der Zunahme in der Anzahl von BGAs und BGA zugehörigen Pakete verwendet wird, AXI auch immer verwendet wird.

PCB-Inspektion in einem Fertigungsprozess

Es gibt zwei Hauptanwendungen für ein PCB-Inspektionssystem: Erkennung leichter Herstellungsfehler und Bereitstellung von Prozessrückmeldungen.

Hohe leichte Herstellungsfehler

Die offensichtliche Funktion einer PCB-Inspektionssystem ist, irgendwelche Defekte zu markieren, so dass sie behoben werden können, bevor sie an die nächste Stufe in dem Herstellungsprozess übergeben werden. Fehler so früh wie möglich in den Produktionsprozess zu finden, ist wichtig, weil die Fehlersuche und die Kosten steigen um etwa einen Faktor von zehn als jede Stufe im Produktionsprozess geführt wird fixiert.

Geben Sie Prozess-Feedback

Eine ebenso wichtige Funktion einer PCB-Inspektionssystem ist eine Rückkopplung in das Herstellungsverfahren zur Verfügung zu stellen. eine PCB-Inspektionssystem am Ausgang des Lötprozesses verwendet, kann ein beliebiges Muster Störungen ermöglichen gesehen, und der Prozess fast sofort korrigiert zu reduzieren oder zu eliminieren, das Auftreten eines Problems zu sein.

Arbeiten mit VictoryPCB

Bei EMSG wissen wir, wie wichtig die Leistung Ihrer Leiterplatten ist und wie wichtig eine ordnungsgemäße Inspektion für die Gewährleistung einer angemessenen Leistung ist. Wir sind Experten für die Durchführung einer Qualitätsprüfung von Leiterplatten. Unser Team wird mit Ihnen zusammenarbeiten, um die idealen Prüfkriterien und Methoden für Leiterplatten für Ihr Projekt zu ermitteln und gleichzeitig akzeptable Zykluszeiten einzuhalten.

Wir führen bei jeder von uns hergestellten Einheit eine Sichtprüfung unter Vergrößerung durch und können je nach Projektanforderungen auch andere Inspektionsdienste anbieten. Wir können AOI verwenden, um Ihre Leiterplatten optisch zu prüfen.

Wir sind nach ISO 9001:2015, ISO 14001:2015, IATF 16949:2016, ISO13485, SA8000 IECQ QC 080000:2017 und UL-Zertifizierung zertifiziert. Sicherstellen, dass die Einhaltung anspruchsvoller Richtlinien der einzige Weg zum Erfolg ist. Dies bedeutet den Einsatz fortschrittlicher Inspektions- und Testtechniken, um nur die besten Ergebnisse zu gewährleisten.

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