Понимание техник инспекции печатных плат для превосходного качества

10 марта 2022 г. Качество и точность — критические аспекты любого продукта для устранения ошибок, и то же относится к печатным платам, поскольку они критически важный компонент во всех цифровых и электромеханических устройствах. Так что инспекция печатных плат — критически важный аспект производства и монтажа. В производстве фармируются чистые платы, а монтаж включает монтаж цепей и компонентов. Идеально, инспекция печатных плат проводится на каждом этапе производственных и монтажных процессов. Хотя базовый визуальный контроль может выявить некоторые дефекты и все еще используется, существует много типов автоматизированных инструментов и техник тестирования, используемых производителями и поставщиками услуг монтажа печатных плат. Этот пост предлагает типы инспекции печатных плат и их значимость.

Референциальные и нереференциальные техники инспекции печатных плат

Существует три типа широко используемых плат: жесткие, гибкие и жестко-гибкие. Гибкие и жестко-гибкие платы находят максимальное применение в отраслях, так как они гибки, но долговечны с высоким радиусом изгиба и способностью размещать несколько компонентов на тонком субстрате. Эти платы имеют разные алгоритмы инспекции печатных плат, основанные на их типе и свойствах. Как упоминалось, чистые печатные платы инспектируются тщательно перед монтажом компонентов и пайкой. Существуют определенные алгоритмы, которые разделяет типы вероятных дефектов: замыкания, выступившие медные шпоры, пыль на плате, разомкнутые цепи и проводники и так далее. Следующие два общих алгоритма инспекции используются для выявления проблем в печатных платах.

• Референциальные алгоритмы: Эти алгоритмы основаны на референции, значит, у них есть готовая модель или дизайн, с которым они могут сравнивать характеристики новой платы. Этот тип инспекции включает сопоставление изображений и шаблонов. Цепи также сравниваются таким образом с 3D-моделью как референцией. Эти референциальные методы широко используются даже сейчас. Однако у них свои недостатки. Например, когда у вас есть референциальная плата или модель и проводятся сравнения, могут быть ложные считывания из-за шума, искажений изображения и ошибок интерпретации. Поэтому нереференциальные алгоритмы также были разработаны и используются так же широко.
• Нереференциальные алгоритмы: Здесь нет референциальной модели или дизайна. Так что считывания и наблюдения инспекции печатных плат абсолютны. Они оригинальны, значит, изображение платы наблюдается, и его паттерны, атрибуты и вероятные дефекты отмечаются в виде данных. Это верифицируется на основе стандарта верификации правил проектирования. Дефекты обнаруживаются после применения этих специфических алгоритмов. После этого формируется таблица данных и анализируется для дальнейших шагов. Нереференциальные алгоритмы применяются для инспекции внешних или морфологических признаков, границ платы и кодирования длины пробега. При использовании этих алгоритмов абсолютно необходимо верифицировать их против установленных стандартов. Также, хотя нет предварительного просмотра дизайна или референции для сравнения, нужно обеспечить выполнение требований дизайна и отсутствие дефектов, относящихся к тому же. Это один из вызовов нереференциальных алгоритмов. Поэтому чаще всего используется гибридный алгоритм, имеющий черты референциальных и нереференциальных.
• Гибридные алгоритмы: Это идеальная комбинация, преодолевающая недостатки вышеуказанных двух подходов. Этот подход достигает двух вещей — предотвращает любые нарушения дефектов согласно специфическим требованиям дизайна клиента. Также соответствует требуемым стандартам верификации.

Среди всех типов плат гибкие могут создавать определенные вызовы в точном обнаружении дефектов. Это в основном потому, что они тонкие и гибкие, и могут отражать искажение в своей способности к растяжению. Эти платы могут показывать искажение размера и общую неравномерность паттернов, из-за чего алгоритму трудно обнаружить дефекты. К счастью, есть способы преодолеть эти вызовы.

Преодоление обнаружения дефектов для гибких печатных плат

Сначала изображение чистой платы захватывается и делится на малые фреймы или наборы. Пока фреймы этих изображений могут перекрываться, ширина перекрытия учитывается и устанавливается на основе максимального отклонения между тестовым и референциальным изображением. Таким образом, можно преодолеть проблемы вроде искаженных физических характеристик и неравномерных уровней контраста. Это достигается обработкой каждого фрейма изображения отдельно. Нахождение дефектов в мелкошаговых паттернах может быть достигнуто через суbpixel-анализ. Это также используется для дефектов, связанных с обнаружением краев и выравниванием платы. Существуют алгоритмы, обнаруживающие чужие частицы вроде пыли на плате через цветовые значения, нерегулярный размер и геометрию.

Все эти техники инспекции обеспечивают или валидируют выполнение требований приложения. Они также обеспечивают общую структурную и функциональную точность, а также качество. Если вы OEM и работаете над критическим продуктом с нулевыми допусками к ошибкам, обеспечьте, чтобы используемая для этого продукта сборка печатных плат была таким же идеальной. Для этого вы можете партнерствовать с опытным производителем печатных плат и поставщиком решений монтажа, у которого строгие процессы тестирования и инспекции на месте и способный понимать и исполнять ваши специфические или сложные требования приложения. Creative Hi-Tech — известный производитель печатных плат и поставщик услуг монтажа, специализирующийся на кастомных дизайнах и монтажах печатных плат.

Связанные посты блога:

• Техники инспекции печатных плат, о которых вы должны знать
• Обзор самых популярных методов инспекции печатных плат