Zavedení
Vzhledem k tomu, že součástky o velikosti 01005 se stávají všudypřítomnými a rozteč BGA se blíží 0,3 milimetru, prochází výrobní sektor PCBA tichou rozměrovou revolucí. To představuje pro testovací inženýry naléhavou výzvu: tradiční testovací zařízení, karty sond a dokonce i vybavení létajících sond dosahují svých fyzických limitů. Testování miniaturizovaných PCBA se vyvíjí ze standardního procesu na kritické technologické překážky určující životaschopnost produktu.
I. Nejvyšší výzva fyzického kontaktu
Nejbezprostřednější překážkou testování miniaturizovaného PCBA je nespolehlivost fyzického kontaktu. Pružinové-sondy, páteř tradičního testování ICT, mají obvykle minimální průměry kolem 0,2 mm. Tváří v tvář mikro-rozteči BGA 0,4 mm nebo hustě uloženým periferním podložkám QFN je uspořádání životaschopného pole sond téměř nemožné. I když je jehlové lůžko s vysokou{7}}hustotou nějak navrženo, přesná tolerance vyrovnání mezi sondami a nepatrnými podložkami vyžaduje extrémní přesnost. Samotné opotřebení zkušebních přípravků nebo mírná deformace PCB může způsobit špatný kontakt, což vede k četným chybným odečtům.
Zákeřnější problém je kontaktní tlak a poškození. Aby bylo zajištěno spolehlivé elektrické připojení, musí sondy vyvinout určitý tlak. Na mikro-podložkách může tento tlak způsobit praskání pájky nebo zvednutí podložky. Takové poškození napětím nemusí selhat ihned po testování, ale vytváří latentní nebezpečí v průběhu životního cyklu produktu. Jednou jsme se setkali s řadou základních desek chytrých hodinek s dobrou mírou úspěšnosti ICT, ale abnormálně vysokými cenami po-opravách na trhu. Pitva odhalila mikro-trhliny v některých pájecích kuličkách BGA v kontaktních bodech sondy. Samotný proces testování se stal ničitelem spolehlivosti.
II. Konflikt mezi integritou signálu a testovacím pokrytím
Další klíčovou výzvou při elektrickém testování je zachování věrnosti při buzení a akvizici signálu. Vzhledem k tomu, že pracovní frekvence PCBA narůstají do pásma GHz, parazitní kapacita a indukčnost zavedená testovacími rozhraními již nejsou zanedbatelnými „menšími problémy“. Parazitní efekty pouhé milimetrové-sondy mohou narušit integritu-rychlostních digitálních nebo RF signálů, takže výsledky testů nemohou odrážet skutečný výkon PCBA.
Funkční testování čelí podobným problémům. Miniaturizované PCBA často integruje více funkcí do jednoho SoC (System-on-Chip), což výrazně snižuje externě pozorovatelné testovací body. Pokrytí tradičních-testovacích metod černé skříňky,-které sledují vstupy a výstupy za účelem vyvození vnitřních stavů,-výrazně pokleslo. Testovací inženýři stále více spoléhají na boundary scan (JTAG) nebo vestavěné funkce -samočinného{9}}testu (BIST) poskytované výrobci čipů. Tento přístup však pevně spojuje hloubku testu s otevřeností návrhářů čipů, což snižuje autonomii výrobců PCBA ve strategiích testování.
III. Objevování nových technologických cest
Průmysl se snaží o průlomy v několika směrech. Vyhlídky na bez{1}}dotykové testovací technologie jsou stále jasnější. Vysoce přesná optická kontrola (AOI a AXI) založená na strojovém vidění může nyní částečně nahradit elektrické testování pro screening výrobních vad. Nejmodernější-výzkum se zaměřuje na zobrazovací technologie s milimetrovými-vlnami nebo terahertzy, jejichž cílem je bezkontaktně detekovat vnitřní propojení drátů a charakteristiky elektromagnetického vyzařování v blízkém-poli a vytvářet „elektromagnetický otisk prstu“ pro srovnání.
Další přístup zahrnuje přesun testovacích schopností přímo na čip. Integrované monitorovací senzory v křemíkových čipech mohou monitorovat integritu napájení, tepelné charakteristiky a kvalitu signálu v reálném čase a hlásit data prostřednictvím digitálních rozhraní. To vyžaduje společné plánování mezi architekturou čipu a fázemi návrhu PCBA, což povyšuje Design for Testability (DFT) na systémovou úroveň.
Modulární, flexibilní testovací platformy také poskytují řešení pro trend směrem k rozmanitým variantám produktů a malým velikostem šarží. Vysoce{1}}přesná robotická ramena vybavená mikro-sondami nebo bez{3}}kontaktními senzory se přizpůsobují různým typům desek pomocí vizuálního určování polohy a rychlé překonfigurování testovacích programů. Tento přístup snižuje značné investice do testovacích přípravků pro miniaturizované produkty, takže je zvláště vhodný pro fáze iterace výzkumu a vývoje a malé-až{6}}výrobní projekty PCBA.
IV. Hluboký dopad na pracovní postupy výroby PCBA
Transformace v testování nutí celý výrobní proces PCBA, aby se přizpůsobil. Během návrhu musí inženýři dříve spolupracovat s testovacími týmy, aby si vyhradili základní fyzický prostor nebo virtuální přístupové kanály, které splňují požadavky na testovatelnost. Dokonce i 0,5 mm testovací průchod se může stát kritickým pro zlepšení výnosu během hromadné výroby.
V produkčním prostředí již testování není izolovaným back-endovým-procesem. Údaje zSPI (kontrola pájecí pasty)aAOImusí projít korelační analýzou velkých dat s konečnými výsledky testů. To posouvá funkci „úsudku“ testování částečně dopředu do výrobního procesu, což umožňuje prediktivní zachycení. Například analýzou trendů jemných odchylek v objemu pájecí pasty na konkrétních místech součástek lze předvídat a korigovat pravděpodobnost defektů otevřeného obvodu před pájením přetavením.
Závěr
Vývoj miniaturizovaného testovacího zařízení PCBA v zásadě zahrnuje nalezení nové rovnováhy v rámci „nemožného trojúhelníku“ přesnosti, rychlosti a ceny. Vede nejen k upgradu inspekčních nástrojů, ale také k posunu paradigmatu ve filozofii zajišťování kvality: přechod od spoléhání se na testování defektů na konci--linky k využití procesních dat a inteligentních algoritmů k prevenci defektů. Pro výrobce PCBA v tomto závodě směrem k miniaturizaci již nejsou testovací schopnosti pouhými strážci kvality,-stávají se hlavním motorem technologické konkurenceschopnosti. Kdo jako první překročí hranice fyzického kontaktu, bude mít klíč k výrobě nové generace elektronických produktů s vysokou-hustotou.
Rychlá faktao NeoDenu
1) Založena v roce 2010, 200 + zaměstnanců, 27000+ m2. továrna.
2) Produkty NeoDen: Stroje PnP z různých řad, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Reflow Oven IN Series, stejně jako kompletní řada SMT zahrnuje veškeré potřebné SMT vybavení.
3) Úspěšní zákazníci 10000+ po celém světě.
4) 40+ Globální zástupci v Asii, Evropě, Americe, Oceánii a Africe.
5) Centrum výzkumu a vývoje: 3 oddělení výzkumu a vývoje s 25+ profesionálními inženýry výzkumu a vývoje.
6) Uvedeno v CE a má 70+ patentů.
7) 30+ technici kontroly kvality a technické podpory, 15+ vedoucí mezinárodní prodej, za včasnou reakci zákazníků do 8 hodin a poskytování profesionálních řešení do 24 hodin.