Εισαγωγή
Καθώς τα εξαρτήματα μεγέθους 01005 γίνονται πανταχού παρόντα και το βήμα BGA πλησιάζει τα 0,3 χιλιοστά, ο τομέας κατασκευής PCBA υφίσταται μια σιωπηλή επανάσταση διαστάσεων. Αυτό φέρνει στους μηχανικούς δοκιμής μια πιεστική πρόκληση: τα παραδοσιακά κρεβάτια δοκιμών, οι κάρτες ανιχνευτών, ακόμη και ο εξοπλισμός ιπτάμενων ανιχνευτών φτάνουν στα φυσικά τους όρια. Η δοκιμή μικροσκοπικού PCBA εξελίσσεται από μια τυπική διαδικασία σε ένα κρίσιμο τεχνολογικό σημείο συμφόρησης που καθορίζει τη βιωσιμότητα του προϊόντος.
I. Η απόλυτη πρόκληση της σωματικής επαφής
Το πιο άμεσο εμπόδιο δοκιμής για μικροσκοπικό PCBA είναι η αναξιοπιστία της φυσικής επαφής. Οι ανιχνευτές με ελατήριο-, η ραχοκοκαλιά των παραδοσιακών δοκιμών ΤΠΕ, διαθέτουν συνήθως ελάχιστες διαμέτρους περίπου 0,2 mm. Αντιμετωπίζοντας μικρο-BGA βήματος 0,4 mm ή περιφερειακά μαξιλαράκια πακέτων QFN με πυκνή συσκευασία, η διάταξη μιας βιώσιμης συστοιχίας ανιχνευτών καθίσταται σχεδόν αδύνατη. Ακόμα κι αν έχει σχεδιαστεί με κάποιο τρόπο ένα κρεβάτι βελόνας υψηλής-πυκνότητας, η ακριβής ανοχή ευθυγράμμισης μεταξύ των ανιχνευτών και των μικροσκοπικών μαξιλαριών απαιτεί εξαιρετική ακρίβεια. Η φθορά των εξαρτημάτων δοκιμής ή η ελαφρά παραμόρφωση του PCB από μόνα τους μπορεί να προκαλέσει κακή επαφή, οδηγώντας σε πολλές εσφαλμένες ενδείξεις.
Ένα πιο ύπουλο ζήτημα είναι η πίεση επαφής και η ζημιά. Για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη ηλεκτρική σύνδεση, οι ανιχνευτές πρέπει να ασκούν μια συγκεκριμένη ποσότητα πίεσης. Σε μικρο-μαξιλάρια, αυτή η πίεση μπορεί να προκαλέσει ράγισμα της συγκόλλησης ή ανύψωση του μαξιλαριού. Τέτοιες ζημιές λόγω πίεσης μπορεί να μην αποτυγχάνουν αμέσως μετά τη δοκιμή, αλλά δημιουργούν λανθάνοντες κινδύνους σε όλο τον κύκλο ζωής του προϊόντος. Κάποτε συναντήσαμε μια παρτίδα μητρικών έξυπνων ρολογιών με καλά ποσοστά επιτυχίας ICT, αλλά ασυνήθιστα υψηλά ποσοστά επισκευής μετά{5}}στην αγορά. Η ανατομή αποκάλυψε μικρο-ρωγμές σε ορισμένες σφαίρες συγκόλλησης BGA στα σημεία επαφής του ανιχνευτή. Η ίδια η διαδικασία δοκιμών έγινε καταστροφέας αξιοπιστίας.
II. Η σύγκρουση μεταξύ ακεραιότητας σήματος και κάλυψης δοκιμής
Μια άλλη βασική πρόκληση στις ηλεκτρικές δοκιμές είναι η διατήρηση της πιστότητας στη διέγερση και την απόκτηση σήματος. Καθώς οι συχνότητες λειτουργίας του PCBA αυξάνονται στο εύρος των GHz, η παρασιτική χωρητικότητα και η επαγωγή που εισάγονται από τις διεπαφές δοκιμής δεν είναι πλέον αμελητέα «μικρά προβλήματα». Τα παρασιτικά φαινόμενα από έναν ανιχνευτή μήκους μόλις χιλιοστού-μπορεί να παραμορφώσουν την ακεραιότητα ψηφιακών σημάτων υψηλής-ταχύτητας ή ραδιοσυχνοτήτων, καθιστώντας τα αποτελέσματα των δοκιμών ανίκανα να αντικατοπτρίζουν την πραγματική απόδοση του PCBA.
Οι λειτουργικές δοκιμές αντιμετωπίζουν παρόμοιες προκλήσεις. Το μικροσκοπικό PCBA συχνά ενσωματώνει περισσότερες λειτουργίες σε ένα ενιαίο SoC (System-σε-Chip), μειώνοντας δραστικά τα εξωτερικά παρατηρήσιμα σημεία δοκιμής. Η κάλυψη των παραδοσιακών-μεθόδων δοκιμής μαύρου κουτιού-που παρατηρούν τις εισόδους και τις εξόδους για να συμπεράνουν εσωτερικές καταστάσεις-έχει μειωθεί σημαντικά. Οι μηχανικοί δοκιμών βασίζονται όλο και περισσότερο στη σάρωση ορίων (JTAG) ή στις ενσωματωμένες λειτουργίες-αυτο-δοκιμής (BIST) που παρέχονται από τους κατασκευαστές τσιπ. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση δεσμεύει στενά το βάθος της δοκιμής με το άνοιγμα των σχεδιαστών τσιπ, μειώνοντας την αυτονομία των κατασκευαστών PCBA στις στρατηγικές δοκιμών.
III. Εξερευνώντας Μονοπάτια Αναδυόμενων Τεχνολογιών
Ο κλάδος επιδιώκει καινοτομίες σε πολλαπλούς δρόμους. Οι προοπτικές για τεχνολογίες δοκιμών χωρίς επαφή- γίνονται όλο και πιο σαφείς. Η οπτική επιθεώρηση υψηλής ακρίβειας (AOI και AXI) που βασίζεται στη μηχανική όραση μπορεί πλέον να αντικαταστήσει εν μέρει τις ηλεκτρικές δοκιμές για τον έλεγχο κατασκευαστικών ελαττωμάτων. Περισσότερη έρευνα αιχμής-επικεντρώνεται σε τεχνολογίες απεικόνισης χιλιοστών-κυμάτων ή terahertz, με στόχο την ανίχνευση της συνδεσιμότητας εσωτερικών καλωδίων και των χαρακτηριστικών ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας κοντά-χωρίς επαφή, σχηματίζοντας ένα "ηλεκτρομαγνητικό δακτυλικό αποτύπωμα" για σύγκριση.
Μια άλλη προσέγγιση περιλαμβάνει τη μεταφορά των δυνατοτήτων δοκιμής απευθείας στο τσιπ. Οι ενσωματωμένοι αισθητήρες παρακολούθησης σε τσιπ πυριτίου μπορούν να παρακολουθούν την ακεραιότητα ισχύος, τα θερμικά χαρακτηριστικά και την ποιότητα του σήματος σε πραγματικό χρόνο, αναφέροντας δεδομένα μέσω ψηφιακών διεπαφών. Αυτό απαιτεί συνεργατικό σχεδιασμό μεταξύ της αρχιτεκτονικής τσιπ και των σταδίων σχεδιασμού PCBA, ανεβάζοντας το Design for Testability (DFT) σε επίπεδο συστήματος.
Οι αρθρωτές, ευέλικτες πλατφόρμες δοκιμών παρέχουν επίσης λύσεις για την τάση προς διαφορετικές ποικιλίες προϊόντων και μικρά μεγέθη παρτίδων. Ρομποτικοί βραχίονες υψηλής ακρίβειας- εξοπλισμένοι με μικρο-ανιχνευτές ή αισθητήρες χωρίς-επαφή προσαρμόζονται σε διαφορετικούς τύπους σανίδων μέσω οπτικής τοποθέτησης, ταχείας επαναδιαμόρφωσης προγραμμάτων δοκιμών. Αυτή η προσέγγιση μειώνει τη σημαντική επένδυση σε εξαρτήματα δοκιμών για μικροσκοπικά προϊόντα, καθιστώντας την ιδιαίτερα κατάλληλη για φάσεις επανάληψης Ε&Α και έργα κατασκευής PCBA χαμηλού-έως{6}}μέσου όγκου.
IV. Σημαντικός αντίκτυπος στις ροές εργασίας κατασκευής PCBA
Οι μετασχηματισμοί στις δοκιμές αναγκάζουν ολόκληρη τη διαδικασία κατασκευής PCBA να προσαρμοστεί. Κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, οι μηχανικοί πρέπει να συνεργαστούν νωρίτερα με ομάδες δοκιμών για να κρατήσουν ουσιαστικό φυσικό χώρο ή κανάλια εικονικής πρόσβασης που πληρούν τις απαιτήσεις δοκιμασιμότητας. Ακόμη και ένα τεστ 0,5 mm μπορεί να γίνει κρίσιμο για τη βελτίωση της απόδοσης κατά τη μαζική παραγωγή.
Στην παραγωγή, οι δοκιμές δεν είναι πλέον μια μεμονωμένη οπίσθια διαδικασία-. Δεδομένα απόSPI (Επιθεώρηση πάστας συγκόλλησης)καιAOIπρέπει να υποβληθούν σε ανάλυση συσχέτισης μεγάλων δεδομένων με τα τελικά αποτελέσματα των δοκιμών. Αυτό μετατοπίζει τη λειτουργία "κρίσεως" της δοκιμής εν μέρει προς τα εμπρός στη διαδικασία κατασκευής, επιτρέποντας την προγνωστική υποκλοπή. Για παράδειγμα, αναλύοντας τις τάσεις λεπτών αποκλίσεων στον όγκο της πάστας συγκόλλησης σε συγκεκριμένες θέσεις εξαρτημάτων, μπορεί να προβλεφθεί και να διορθωθεί η πιθανότητα ελαττωμάτων ανοιχτού κυκλώματος πριν από την επαναροή συγκόλλησης.
Σύναψη
Η εξέλιξη του μικροσκοπικού εξοπλισμού δοκιμών PCBA περιλαμβάνει ουσιαστικά την εύρεση μιας νέας ισορροπίας μέσα στο «αδύνατο τρίγωνο» της ακρίβειας, της ταχύτητας και του κόστους. Οδηγεί όχι μόνο στην αναβάθμιση των εργαλείων επιθεώρησης, αλλά και σε μια αλλαγή παραδείγματος στη φιλοσοφία διασφάλισης ποιότητας: μετάβαση από τη βάση-της- δοκιμής γραμμής σε ελαττώματα οθόνης στη μόχλευση δεδομένων διεργασίας και ευφυών αλγορίθμων για την πρόληψη ελαττωμάτων. Για τους κατασκευαστές PCBA, σε αυτόν τον αγώνα προς τη σμίκρυνση, οι δυνατότητες δοκιμών δεν είναι πλέον απλώς φύλακες ποιότητας-αλλά γίνονται ο βασικός κινητήρας της τεχνολογικής ανταγωνιστικότητας. Όποιος ξεπεράσει πρώτος τα όρια της φυσικής επαφής θα κρατήσει το κλειδί για την κατασκευή της επόμενης γενιάς ηλεκτρονικών προϊόντων υψηλής-πυκνότητας.
Γρήγορα γεγονότασχετικά με το NeoDen
1) Ιδρύθηκε το 2010, 200 + υπάλληλοι, 27000+ Τ.μ. εργοστάσιο.
2) Προϊόντα NeoDen: Μηχανές PnP διαφορετικής σειράς, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Reflow Oven Series IN, καθώς και η πλήρης σειρά SMT περιλαμβάνει όλο τον απαραίτητο εξοπλισμό SMT.
3) Επιτυχείς 10000+ πελάτες σε όλο τον κόσμο.
4) 40+ Παγκόσμιοι πράκτορες που καλύπτονται στην Ασία, την Ευρώπη, την Αμερική, την Ωκεανία και την Αφρική.
5) Κέντρο Ε&Α: 3 τμήματα Ε&Α με 25+ επαγγελματίες μηχανικούς Ε&Α.
6) Εισήχθη στο CE και έλαβε 70+ διπλώματα ευρεσιτεχνίας.
7) 30+ μηχανικοί ποιοτικού ελέγχου και τεχνικής υποστήριξης, 15+ ανώτεροι διεθνείς πωλήσεις, για έγκαιρη ανταπόκριση πελατών εντός 8 ωρών και επαγγελματικές λύσεις παροχής εντός 24 ωρών.