Úvod
Keďže súčiastky veľkosti 01005 sú všadeprítomné a rozstup BGA sa blíži k 0,3 milimetra, sektor výroby PCBA prechádza tichou rozmerovou revolúciou. To predstavuje pre testovacích inžinierov naliehavú výzvu: tradičné testovacie lôžka, karty sond a dokonca aj vybavenie lietajúcich sond dosahujú svoje fyzické limity. Testovanie miniaturizovaných PCBA sa vyvíja zo štandardného procesu na kritickú technologickú prekážku určujúcu životaschopnosť produktu.
I. Najvyššia výzva fyzického kontaktu
Najbezprostrednejšou prekážkou pri testovaní miniaturizovaných PCBA je nespoľahlivosť fyzického kontaktu. Pružinové-sondy, základ tradičného testovania IKT, majú zvyčajne minimálny priemer okolo 0,2 mm. Tvárou v tvár mikro-rozstupu BGA 0,4 mm alebo husto nabitým periférnym podložkám balíka QFN je usporiadanie funkčného poľa sond takmer nemožné. Aj keď je ihlové lôžko s vysokou{7}}hustotou nejako navrhnuté, presná tolerancia zarovnania medzi sondami a malými podložkami vyžaduje extrémnu presnosť. Samotné opotrebovanie testovacích prípravkov alebo mierna deformácia dosky plošných spojov môže spôsobiť slabý kontakt, čo vedie k mnohým nesprávnym údajom.
Zákernejším problémom je kontaktný tlak a poškodenie. Na zabezpečenie spoľahlivého elektrického pripojenia musia sondy vyvinúť určitý tlak. Na mikro-doštičkách môže tento tlak spôsobiť prasknutie spájky alebo zdvihnutie podložky. Takéto poškodenie vplyvom napätia nemusí zlyhať ihneď po testovaní, ale vytvára latentné nebezpečenstvo počas celého životného cyklu produktu. Raz sme sa stretli s množstvom základných dosiek inteligentných hodiniek s dobrými rýchlosťami úspešnosti IKT, no abnormálne vysokými cenami opráv po-predaji. Pitva odhalila mikro-trhliny v niektorých spájkovacích guľôčkach BGA v kontaktných bodoch sondy. Samotný proces testovania sa stal ničiteľom spoľahlivosti.
II. Konflikt medzi integritou signálu a testovacím pokrytím
Ďalšou kľúčovou výzvou pri elektrickom testovaní je zachovanie vernosti pri budení a akvizícii signálu. Keďže prevádzkové frekvencie PCBA prenikajú do pásma GHz, parazitná kapacita a indukčnosť zavedené testovacími rozhraniami už nie sú zanedbateľnými „malými problémami“. Parazitické efekty sondy dlhej len milimeter- môžu narušiť integritu-vysokorýchlostných digitálnych alebo vysokofrekvenčných signálov, čím sa výsledky testov prejavia tak, že nie sú schopné odrážať skutočný výkon PCBA.
Funkčné testovanie čelí podobným výzvam. Miniaturizované PCBA často integruje viac funkcií do jedného SoC (System-on{2}}Chip), čím sa výrazne znižuje externe pozorovateľné testovacie body. Pokrytie tradičných{4}}metód testovania čiernej skrinky-, ktoré sledujú vstupy a výstupy s cieľom odvodiť interné stavy-, sa výrazne znížilo. Testovací inžinieri sa čoraz viac spoliehajú na boundary scan (JTAG) alebo vstavané funkcie -samočinného- testu (BIST), ktoré poskytujú výrobcovia čipov. Tento prístup však úzko spája hĺbku testu s otvorenosťou dizajnérov čipov, čím sa znižuje autonómia výrobcov PCBA v testovacích stratégiách.
III. Skúmanie nových technologických ciest
Odvetvie sa snaží o prelomy na viacerých smeroch. Vyhliadky na bez{1}}kontaktné testovacie technológie sú čoraz jasnejšie. Vysoko presná optická kontrola (AOI a AXI) založená na strojovom videní môže teraz čiastočne nahradiť elektrické testovanie na skríning výrobných chýb. Najmodernejší-výskum sa zameriava na zobrazovacie technológie s milimetrovými-vlnami alebo terahertzami, ktorých cieľom je bezkontaktne zistiť internú konektivitu drôtov a charakteristiky elektromagnetického žiarenia v blízkom -poli, čím sa vytvorí „elektromagnetický odtlačok prsta“ na porovnanie.
Ďalší prístup zahŕňa presun testovacích schopností priamo na čip. Integrované monitorovacie senzory v rámci kremíkových čipov môžu monitorovať integritu napájania, tepelné charakteristiky a kvalitu signálu v reálnom čase a hlásiť údaje prostredníctvom digitálnych rozhraní. To si vyžaduje spoločné plánovanie medzi architektúrou čipu a fázami návrhu PCBA, čím sa návrh testovateľnosti (DFT) povyšuje na systémovú úroveň.
Modulárne, flexibilné testovacie platformy tiež poskytujú riešenia pre trend smerujúci k rôznym odrodám produktov a malým veľkostiam sérií. Vysoko presné{1}}robotické ramená vybavené mikro-sondami alebo bez{3}}dotykovými senzormi sa prispôsobujú rôznym typom dosiek pomocou vizuálneho určovania polohy a rýchlej rekonfigurácie testovacích programov. Tento prístup znižuje značné investície do testovacích prípravkov pre miniaturizované produkty, vďaka čomu je obzvlášť vhodný pre fázy iterácie výskumu a vývoja a nízko{5}}až{6}}objemové projekty výroby PCBA.
IV. Hlboký vplyv na pracovné postupy výroby PCBA
Transformácie v testovaní nútia celý proces výroby PCBA prispôsobiť sa. Počas návrhu musia inžinieri už skôr spolupracovať s testovacími tímami, aby si vyhradili základný fyzický priestor alebo kanály virtuálneho prístupu, ktoré spĺňajú požiadavky testovateľnosti. Dokonca aj 0,5 mm test cez sa môže stať kritickým pre zlepšenie výnosu počas hromadnej výroby.
V produkcii už testovanie nie je izolovaným{0}}koncovým procesom. Údaje zSPI (kontrola spájkovacej pasty)aAOImusí podstúpiť korelačnú analýzu veľkých dát s konečnými výsledkami testov. Toto posúva funkciu „úsudku“ testovania čiastočne dopredu do výrobného procesu, čo umožňuje prediktívne zachytenie. Napríklad analyzovaním trendov jemných odchýlok v objeme spájkovacej pasty na konkrétnych miestach súčiastok je možné predvídať a korigovať pravdepodobnosť defektov otvoreného obvodu pred spájkovaním pretavením.
Záver
Vývoj miniaturizovaného testovacieho zariadenia PCBA v podstate zahŕňa nájdenie novej rovnováhy v rámci „nemožného trojuholníka“ presnosti, rýchlosti a ceny. Podporuje nielen inováciu inšpekčných nástrojov, ale aj zmenu paradigmy vo filozofii zabezpečenia kvality: prechod od spoliehania sa na testovanie na konci--linky pri kontrole chýb k využívaniu procesných údajov a inteligentných algoritmov na predchádzanie chybám. Pre výrobcov PCBA v tomto závode smerom k miniaturizácii už testovacie schopnosti nie sú len strážcami kvality-, stávajú sa hlavným motorom technologickej konkurencieschopnosti. Ten, kto ako prvý prekoná hranice fyzického kontaktu, bude mať kľúč k výrobe ďalšej generácie elektronických produktov-s vysokou hustotou.
Rýchle faktyo NeoDene
1) Založená v roku 2010, 200 + zamestnancov, 27000+ m2. továreň.
2) Produkty NeoDen: Stroje PnP rôznych sérií, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Reflow Oven série IN, ako aj kompletný rad SMT zahŕňa všetko potrebné vybavenie SMT.
3) Úspešní zákazníci 10000+ na celom svete.
4) 40+ Globálni zástupcovia v Ázii, Európe, Amerike, Oceánii a Afrike.
5) Centrum výskumu a vývoja: 3 oddelenia výskumu a vývoja s 25+ profesionálnymi inžiniermi výskumu a vývoja.
6) Zaradený s CE a má 70+ patentov.
7) 30+ inžinierov kontroly kvality a technickej podpory, 15+ senior medzinárodných predajcov za včasnú odpoveď zákazníkov do 8 hodín a poskytovanie profesionálnych riešení do 24 hodín.