مقدمه
با فراگیر شدن اجزای اندازه 01005 و نزدیک شدن گام BGA به 0.3 میلی متر، بخش تولید PCBA دستخوش یک انقلاب ابعادی خاموش است. این موضوع مهندسین آزمایشی را با چالشی مبرم روبرو میکند: تختهای آزمایش سنتی، کارتهای کاوشگر و حتی تجهیزات کاوشگر پرنده به محدودیتهای فیزیکی خود میرسند. آزمایش PCBA کوچک در حال تبدیل شدن از یک فرآیند استاندارد به یک گلوگاه تکنولوژیکی حیاتی است که دوام محصول را تعیین می کند.
I. چالش نهایی تماس فیزیکی
فوری ترین مانع آزمایش PCBA کوچک، غیرقابل اعتماد بودن تماس فیزیکی است. کاوشگرهای فنری-، ستون فقرات آزمایش سنتی ICT، معمولاً دارای حداقل قطر حدود 0.2 میلی متر هستند. در مواجهه با میکرو{5}}BGAهای گامی 0.4 میلی متری یا پدهای جانبی بسته QFN با بسته بندی متراکم، ترتیب دادن یک آرایه کاوشگر قابل دوام تقریباً غیرممکن می شود. حتی اگر یک تخت سوزنی با تراکم بالا{7}}به نحوی طراحی شده باشد، تحمل هم ترازی دقیق بین پروب ها و پدهای کوچک دقت بسیار بالایی را می طلبد. سایش تجهیزات آزمایشی یا تغییر شکل جزئی PCB به تنهایی می تواند باعث تماس ضعیف شود و منجر به قرائت های اشتباه متعدد شود.
مسئله موذیانه تر فشار تماس و آسیب است. برای اطمینان از اتصال الکتریکی مطمئن، پروب ها باید مقدار معینی فشار وارد کنند. در میکرو{2}}پدها، این فشار میتواند باعث ترک خوردن لحیم یا بلند شدن لنت شود. چنین آسیب استرس ممکن است بلافاصله پس از آزمایش شکست نخورد، اما خطرات نهفته در طول چرخه عمر محصول ایجاد می کند. زمانی ما با دستهای از مادربردهای ساعت هوشمند با نرخهای عبور ICT خوب و در عین حال نرخهای تعمیر پست{5}}در بازار غیرعادی بالا مواجه شدیم. کالبد شکافی ترکهای میکرو-در برخی از توپهای لحیم BGA در نقاط تماس پروب را نشان داد. فرآیند آزمایش خود به یک نابودگر قابلیت اطمینان تبدیل شد.
II. تضاد بین یکپارچگی سیگنال و پوشش تست
چالش اصلی دیگر در تست الکتریکی، حفظ وفاداری در تحریک و دریافت سیگنال است. با افزایش فرکانسهای کاری PCBA به محدوده گیگاهرتز، ظرفیت خازنی و اندوکتانس انگلی معرفیشده توسط رابطهای آزمایشی دیگر «مشکلات جزئی» ناچیز نیستند. اثرات انگلی یک کاوشگر صرفاً- میلی متری می تواند یکپارچگی سیگنال های دیجیتالی یا RF با سرعت بالا را مخدوش کند و نتایج آزمایش را قادر به انعکاس عملکرد واقعی PCBA نباشد.
تست عملکردی با چالش های مشابهی روبرو است. PCBA کوچک اغلب توابع بیشتری را در یک SoC (سیستم{1}}روی-تراشه) ادغام میکند و نقاط آزمایش قابل مشاهده خارجی را به شدت کاهش میدهد. پوشش روشهای سنتی آزمایش جعبه سیاه-که ورودیها و خروجیها را برای استنتاج وضعیتهای داخلی مشاهده میکنند-بهطور قابلتوجهی کاهش یافته است. مهندسان آزمایش به طور فزاینده ای به اسکن مرزی (JTAG) یا عملکردهای{8}}خودآزمایی- ساخته شده (BIST) که توسط سازندگان تراشه ارائه شده است، متکی هستند. با این حال، این رویکرد عمیقاً عمق آزمایش را به باز بودن طراحان تراشه متصل میکند و استقلال تولیدکنندگان PCBA را در استراتژیهای آزمایش کاهش میدهد.
III. کاوش در مسیرهای فناوری نوظهور
این صنعت در مسیرهای متعدد به دنبال پیشرفت است. چشم انداز فن آوری های تست غیر تماسی-به طور فزاینده ای روشن می شود. بازرسی نوری با دقت بالا (AOI و AXI) بر اساس بینایی ماشین اکنون میتواند تا حدی جایگزین آزمایش الکتریکی برای غربالگری نقصهای تولید شود. تحقیقات پیشرفتهتر-روی فناوریهای تصویربرداری میلیمتری-موج یا تراهرتز تمرکز میکنند، با هدف شناسایی اتصال سیم داخلی و ویژگیهای تابش الکترومغناطیسی میدان نزدیک بدون تماس، و برای مقایسه «اثرانگشت الکترومغناطیسی» تشکیل میدهند.
رویکرد دیگر شامل انتقال قابلیتهای تست مستقیماً روی تراشه است. حسگرهای نظارتی یکپارچه در تراشههای سیلیکونی میتوانند یکپارچگی توان، ویژگیهای حرارتی و کیفیت سیگنال را در زمان واقعی نظارت کنند و دادهها را از طریق رابطهای دیجیتال گزارش کنند. این امر مستلزم برنامه ریزی مشترک بین معماری تراشه و مراحل طراحی PCBA است که طراحی برای تست پذیری (DFT) را به سطح سیستم ارتقا می دهد.
پلتفرمهای تست انعطافپذیر و مدولار نیز راهحلهایی را برای گرایش به انواع محصولات متنوع و اندازههای دستهای کوچک ارائه میکنند. بازوهای رباتیک با دقت بالا- مجهز به کاوشگرهای میکرو{{2} یا حسگرهای غیر تماسی از طریق موقعیتیابی بصری و پیکربندی مجدد سریع برنامههای آزمایشی، با انواع تختههای مختلف سازگار میشوند. این رویکرد سرمایهگذاری قابلتوجه در تجهیزات آزمایشی برای محصولات کوچک را کاهش میدهد، و آن را بهویژه برای فازهای تکرار تحقیق و توسعه و پروژههای تولید کم حجم- تا{6} PCBA با حجم متوسط مناسب میسازد.
IV. تأثیر عمیق بر گردش کار تولید PCBA
تحولات در آزمایش، کل فرآیند تولید PCBA را وادار به انطباق می کند. در طول طراحی، مهندسان باید زودتر با تیمهای آزمایش همکاری کنند تا فضای فیزیکی ضروری یا کانالهای دسترسی مجازی را که الزامات آزمایشپذیری را برآورده میکنند، رزرو کنند. حتی یک آزمایش 0.5 میلی متری از طریق می تواند برای بهبود عملکرد در طول تولید انبوه حیاتی باشد.
در تولید، آزمایش دیگر یک فرآیند برگشت{0}}ایزوله نیست. داده ها ازSPI (بازرسی خمیر لحیم کاری)وAOIباید تحت تجزیه و تحلیل همبستگی کلان داده با نتایج آزمون نهایی قرار گیرد. این کارکرد «قضاوت» آزمایش را تا حدی به سمت فرآیند تولید تغییر میدهد و رهگیری پیشبینیکننده را ممکن میسازد. به عنوان مثال، با تجزیه و تحلیل روند انحراف ظریف در حجم خمیر لحیم کاری در مکان های خاص، احتمال نقص مدار باز را می توان قبل از لحیم کاری مجدد پیش بینی و اصلاح کرد.
نتیجه گیری
تکامل تجهیزات تست PCBA کوچک اساساً شامل یافتن یک تعادل جدید در "مثلث غیرممکن" دقت، سرعت و هزینه است. این نه تنها به ارتقای ابزارهای بازرسی، بلکه یک تغییر پارادایم در فلسفه تضمین کیفیت را نیز هدایت میکند: حرکت از تکیه بر آزمایشهای انتهایی--خط به نقصهای صفحهنمایش به استفاده از دادههای فرآیند و الگوریتمهای هوشمند برای جلوگیری از نقص. برای تولیدکنندگان PCBA، در این مسابقه به سمت کوچکسازی، قابلیتهای آزمایش دیگر صرفاً دروازهبان کیفیت نیستند{4}}آنها در حال تبدیل شدن به موتور اصلی رقابت فناوری هستند. هر کسی که برای اولین بار از محدودیت های تماس فیزیکی فراتر رود، کلید تولید نسل بعدی محصولات الکترونیکی{6}} با چگالی بالا را در دست خواهد داشت.
حقایق سریعدرباره NeoDen
1) تاسیس در سال 2010، 200 + کارمند، 27000+ متر مربع. کارخانه
2) محصولات NeoDen: سری های مختلف دستگاه های PnP، NeoDen YY1، NeoDen4، NeoDen5، NeoDen K1830، NeoDen9، NeoDen N10P. Reflow Oven Series IN و همچنین SMT Line کامل شامل تمام تجهیزات SMT لازم است.
3) مشتریان موفق 10000+ در سراسر جهان.
4) 40+ نمایندگان جهانی تحت پوشش در آسیا، اروپا، آمریکا، اقیانوسیه و آفریقا.
5) مرکز تحقیق و توسعه: 3 بخش تحقیق و توسعه با 25+ مهندسان حرفه ای تحقیق و توسعه.
6) با CE فهرست شده و 70+ حق اختراع دریافت کرده است.
7) 30+ مهندسین کنترل کیفیت و پشتیبانی فنی، 15+ فروش بین المللی ارشد، برای پاسخگویی به موقع مشتری در عرض 8 ساعت، و ارائه راه حل های حرفه ای در عرض 24 ساعت.