Die Leiterplattenprüfung ist ein wesentlicher Bestandteil jedes Elektronikfertigungsprozesses. Ob Groß- oder Kleinserienfertigung – die Leiterplattenprüfung ist unerlässlich, insbesondere angesichts der hohen Komplexität vieler moderner Leiterplatten.
Hier finden Sie einen Überblick über verschiedene Tipps und Techniken zur Inspektion von Leiterplattenbestückungen.
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.
In den Anfängen der Leiterplattenfertigung , wie auch der Herstellung elektronischer Geräte im Allgemeinen, erfolgte die gesamte Qualitätskontrolle manuell. Diese Prüfmethode wurde als manuelle Sichtprüfung (MVI) bezeichnet. Sie galt zwar als beste Option, ihr Nutzen war jedoch begrenzt.
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 menschliche Fehler zu reduzieren, wurde die Sichtprüfung weitgehend automatisiert. In Kombination mit der Oberflächenmontagetechnik (SMT) können Prüfungen deutlich schneller und genauer durchgeführt werden. Es gibt verschiedene Methoden zur Leiterplattenprüfung.
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 schließt menschliche Fehler aus. Wie MVI eignet es sich jedoch nicht zur Prüfung von Bauteilen außerhalb des Sichtfelds, beispielsweise von Verbindungen unter BGAs (Ball Grid Arrays) und anderen Gehäusetypen. Auch bei Leiterplatten mit hoher Bauteildichte ist es unter Umständen nicht effektiv, da einige Bauteile verdeckt oder abgeschattet sein können.
Mit dem Aufkommen der Oberflächenmontagetechnik (SMT) haben kleinere Bauteile zu dichter bestückten Leiterplatten mit über 20,000 Lötstellen geführt. Die Lötstellen dieser Leiterplatten sind so klein, dass sie mit optischen Inspektionsgeräten (AOI) nicht geprüft werden können. Darüber hinaus können mehrlagige Leiterplatten Bauteile 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 die reine Oberflächenprüfung.
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 ist in der Lage, Röntgenphotonen zu erzeugen.
Plattform: Die Arbeitsplattform bewegt die Probe in verschiedene Richtungen, sodass sie aus unterschiedlichen Winkeln und mit verschiedenen Vergrößerungen untersucht werden kann.
Detektor: Der Detektor auf der anderen Seite der Probe fängt Röntgenphotonen auf und wandelt sie in ein Bild um.
Sollte Ihr Leiterplattendesign eine spezielle Prüfmethode erfordern, bietet VictoryPCB Ihnen spezialisierte Prüfdienstleistungen an, die Ihren Anforderungen gerecht werden. Unser internes Expertenteam weiß um die Bedeutung der Qualitätskontrolle und arbeitet eng mit Ihnen zusammen, um sicherzustellen, dass Ihre Leiterplattenbestückung alle Leistungsanforderungen erfüllt.
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.
Es gibt zwei Hauptanwendungen für ein PCB-Inspektionssystem: Erkennung leichter Herstellungsfehler und Bereitstellung von Prozessrückmeldungen.
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.
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.
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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