вступ
Оскільки компоненти розміру 01005 стають повсюдними, а крок BGA наближається до 0,3 міліметра, у секторі виробництва друкованих плат відбувається тиха революція розмірів. Це ставить інженерів-випробувачів перед нагальною проблемою: традиційні випробувальні стенди, картки зондів і навіть обладнання для літаючих зондів досягають своїх фізичних меж. Тестування мініатюрних PCBA перетворюється зі стандартного процесу на критичну технологічну перешкоду, що визначає життєздатність продукту.
I. Основний виклик фізичного контакту
Найбільш безпосередньою перешкодою для тестування мініатюрних PCBA є ненадійність фізичного контакту. Підпружинені-зонди, основа традиційного тестування ІКТ, зазвичай мають мінімальний діаметр близько 0,2 мм. Зіткнувшись із BGA з мікро- кроком 0,4 мм або щільно упакованими периферійними колодками корпусу QFN, створення життєздатного масиву зондів стає майже неможливим. Навіть якщо високо{7}}голкове ложе сконструйовано якимось чином, допуск точного вирівнювання між зондами та мізерними подушечками вимагає надзвичайної точності. Знос тестових пристосувань або незначна деформація друкованої плати сама по собі може спричинити поганий контакт, що призведе до численних помилкових показань.
Більш підступною проблемою є контактний тиск і пошкодження. Щоб забезпечити надійне електричне з’єднання, зонди повинні прикладати певний тиск. На мікро-накладках цей тиск може спричинити розтріскування припою або підняття накладки. Таке пошкодження від стресу може не вийти з ладу відразу після тестування, але створює приховану небезпеку протягом усього життєвого циклу продукту. Одного разу ми зіткнулися з партією материнських плат для розумних годинників із хорошими показниками проходження ІКТ, але надзвичайно високими після-ринковими показниками ремонту. Розтин виявив мікро-тріщини в деяких кульках припою BGA у точках контакту зонда. Сам процес тестування став руйнівником надійності.
II. Конфлікт між цілісністю сигналу та тестовим покриттям
Ще однією основною проблемою в електричних випробуваннях є підтримка вірності збудження та отримання сигналу. Коли робочі частоти PCBA підвищуються до діапазону ГГц, паразитна ємність і індуктивність, які вводять тестові інтерфейси, більше не є незначними «незначними проблемами». Паразитні ефекти зонда довжиною лише міліметр-можуть спотворити цілісність високошвидкісних цифрових або радіочастотних сигналів, у результаті чого результати тестування не зможуть відобразити справжню продуктивність PCBA.
Функціональне тестування стикається з подібними проблемами. Мініатюрна PCBA часто інтегрує більше функцій в одну SoC (System-on-Chip), різко зменшуючи контрольні точки, які можна спостерігати зовні. Охоплення традиційних-методів тестування чорної скриньки-, які спостерігають вхідні та вихідні дані для визначення внутрішніх станів-значно зменшилося. Інженери-випробувачі все більше покладаються на граничне сканування (JTAG) або вбудовані функції -само-тестування (BIST), які надають виробники мікросхем. Однак цей підхід тісно пов’язує глибину тестування з відкритістю розробників мікросхем, зменшуючи автономію виробників PCBA у стратегіях тестування.
III. Вивчення нових технологічних шляхів
Індустрія шукає проривів у багатьох напрямках. Перспективи технологій безконтактного тестування стають дедалі очевиднішими. Високоточна-оптична перевірка (AOI та AXI) на основі машинного зору тепер може частково замінити електричні перевірки для скринінгу виробничих дефектів. Більш передові-дослідження зосереджені на технологіях обробки зображень міліметрового-хвиль або терагерцового діапазону, спрямованих на безконтактне виявлення внутрішніх дротових з’єднань і характеристик електромагнітного випромінювання ближнього-поля, утворюючи «електромагнітний відбиток» для порівняння.
Інший підхід передбачає перенесення можливостей тестування безпосередньо на чіп. Інтегровані датчики моніторингу в кремнієві мікросхеми можуть контролювати цілісність живлення, теплові характеристики та якість сигналу в режимі реального часу, повідомляючи дані через цифрові інтерфейси. Для цього потрібне спільне планування між етапами архітектури чіпа та проектування PCBA, що підносить проектування для тестування (DFT) до системного рівня.
Модульні, гнучкі тестові платформи також пропонують рішення для тенденції до різноманітних видів продукції та малих розмірів партій. Високоточні-роботизовані манипулятори, оснащені мікро-зондами або без-контактними датчиками, адаптуються до різних типів плат за допомогою візуального позиціонування, швидко переналаштовуючи тестові програми. Цей підхід зменшує значні інвестиції в тестові пристрої для мініатюрних продуктів, що робить його особливо придатним для етапів ітерацій досліджень і розробок і мало{5}}--проектів виробництва друкованих плат друкованих плат.
IV. Значний вплив на робочі процеси виробництва PCBA
Трансформації під час тестування змушують весь процес виробництва PCBA адаптуватися. Під час проектування інженери повинні раніше співпрацювати з тестовими групами, щоб зарезервувати необхідний фізичний простір або віртуальні канали доступу, які відповідають вимогам тестування. Навіть 0,5-міліметровий пробний отвір може стати критичним для підвищення врожайності під час масового виробництва.
У виробництві тестування більше не є ізольованим серверним-процесом. Дані зSPI (перевірка паяльної пасти)іAOIмає пройти кореляційний аналіз великих даних із кінцевими результатами тестування. Це зміщує функцію «судження» тестування частково вперед у виробничий процес, уможливлюючи прогнозне перехоплення. Наприклад, шляхом аналізу незначних тенденцій відхилень в об’ємі паяльної пасти в окремих місцях компонентів можна спрогнозувати ймовірність дефектів розриву ланцюга та виправити її перед пайкою оплавленням.
Висновок
Еволюція мініатюрного обладнання для тестування PCBA в основному передбачає пошук нової рівноваги в «неможливому трикутнику» точності, швидкості та вартості. Це спонукає не лише до модернізації інструментів перевірки, але й до зміни парадигми у філософії забезпечення якості: перехід від покладення на --тестування лінії до перевірки дефектів до використання даних процесу та інтелектуальних алгоритмів для запобігання дефектам. Для виробників PCBA в цій гонці до мініатюризації можливості тестування більше не є лише захисниками якості-вони стають основним двигуном технологічної конкурентоспроможності. Той, хто першим подолає межі фізичного контакту, матиме ключ до виробництва наступного покоління електронних продуктів високої-щільності.
Швидкі фактипро NeoDen
1) Створено в 2010 році, 200 + співробітників, 27000+ кв. фабрика.
2) Продукти NeoDen: машини різної серії PnP, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Печі для оплавлення серії IN, а також повна лінія SMT включає все необхідне обладнання SMT.
3) Успішні 10000+ клієнти по всьому світу.
4) 40+ Глобальні агенти в Азії, Європі, Америці, Океанії та Африці.
5) Центр досліджень і розробок: 3 відділи досліджень і розробок з 25+ професійними інженерами-дослідниками.
6) Внесено до списку CE та має 70+ патентів.
7) 30+ інженери з контролю якості та технічної підтримки, 15+ старші міжнародні відділи продажів, за своєчасну відповідь клієнту протягом 8 годин і надання професійних рішень протягом 24 годин.