pcb電路板檢查方法簡介

1、pcb電路板檢杏方法簡介木文闡述，過程監(jiān)測可以防止電路板缺陷，并提高全而質(zhì)量。檢查可以經(jīng)常捉醒你，你的裝配工藝是不是還有a多的變量。即使在你的制造工藝能夠達到持續(xù)的零 缺陷生產(chǎn)z后，某種形式的檢查或者監(jiān)測對于保證所希望的質(zhì)量水平還是必要的。表面貼裝裝配是一系列 非常復朵的事件與大量單獨彳亍動。我們的訣竅是要建立一個平衡的檢査（inspection）與監(jiān)測（mon it ering） 的策略，而不盂要進行100%的檢查。本文要討論的是檢查方法、技術(shù)和手工檢査工具，以及回顧一下自動 檢查工具和使用檢查結(jié)果（缺陷數(shù)量與類型）來改善工藝與產(chǎn)品的質(zhì)量。檢查是一種以產(chǎn)品為中心的活動，而監(jiān)測是以工藝為中心的

2、活動。兩者對于一個品質(zhì)計劃都是需要的, 但是，長期的目標應該是少一點產(chǎn)品檢杳和多一點工藝監(jiān)測。產(chǎn)品檢杳是被動的（缺陷已經(jīng)發(fā)生），而工藝 監(jiān)測是主動的（缺陷可以防止）-很明顯，預防比對已經(jīng)存在的缺陷作被動反應要有價值地多。檢查其實是一個篩選過程，因為它企圖找出不可接受的產(chǎn)品去修理。事實十分清楚，大量的檢査不一 定提高或保證產(chǎn)品品質(zhì)。德明（d emi ng） i-四點中的第三點說，“不要指望大批檢查”。德明強調(diào)，一個強冇 力的丁藝應該把重點放在建立穩(wěn)定的、可重復的、統(tǒng)計上監(jiān)測的工藝日標上，而不是人批量的檢杳。檢查 是一個主觀的活動，即使冇相當程度的培訓，它也是一個因難的任務。在許多悄況中，你叮以叫

3、一組檢查 員來評估一個焊接點，但是得到兒種不同的意見。操作員疲勞是為什么100%檢查通常找不出每一個制造缺陷的原因，另外，這是一個成本高、無價值增 值的操作。它很少達到更高產(chǎn)品質(zhì)量和顧客滿意的所希望口標。幾年前，我們開始了使用“過程監(jiān)測”這個術(shù)語，而不是檢查員，因為我們想要將生產(chǎn)場所的思想觀 念從被動反應轉(zhuǎn)變到主動預防。一個檢查員通常坐在裝配線的末尾，檢查產(chǎn)品。在一個理想的情況小，工 藝監(jiān)測活動是產(chǎn)品檢查與工藝監(jiān)測之間的一個平衡例如，確認正確的工藝參數(shù)正在使用，測量機器的性能，和建立與分析控制圖表。工藝監(jiān)測承擔這些 活動的一個領導角色；它們幫助機器操作員完成這些任務。培訓是一個關(guān)鍵因素。工藝監(jiān)

4、測員為機器操作 員必須理解丄藝標準（例如，ipc-a-610）、工藝監(jiān)測的概念和有關(guān)的工具（例如，控制圖表、pareto圖表等）。 工藝監(jiān)測員也提高產(chǎn)品品質(zhì)和過程臨測。作為制造隊伍中的關(guān)鍵一員，監(jiān)測員鼓勵一種缺陷預防的方法， 而不是一種杳找與修理的方法。過分檢查也是一個普遍的問題。在許多情況中，過分檢查只是山于対ipc-a-610工藝標準的錯位理解 所造成的。例如，對于插入安裝的元件，許多檢杏員述希望板的兩而完美的焊接圓腳，通孔完全充滿?？?是，這不是1pc-a-610所要求的。檢查質(zhì)量隨著檢查員的注意力緊張與集中的程度而波動。例如，懼怕(管 理層的壓力)可能提高生產(chǎn)場所的注意力集中程度，一段

5、吋間內(nèi)質(zhì)量可能改善?？墒牵绻笈鷻z查是主 要的檢査方法，那么缺陷產(chǎn)品述可能產(chǎn)生，并對能走出工廠。我們應該回避的另一個術(shù)語是補焊(touch-up) o在正個行業(yè)，許多雇員認為補焊是一個正常的、可接 受的裝配工藝部分。這是非常不幸的，因為任何形式的返工與修理都應該看作是不希望的。返工通常看作 為不希望的，但它是灌輸在整個制造組織的必要信息。重要的是建立一個把缺陷與返工看作是可避免的和 最不希望的制造環(huán)境。對于多數(shù)公司，手工檢查是笫一道防線。檢查員使用各種放大工具，更近地查看元件少焊接點。tpc-a-610基于檢杳元件的焊盤寬度建立了一些基木的放大指引。這些指引的主要原因是避免由于過分放 大造成

6、的過分檢査。例如，如果焊盤寬度是0. 250. 50mm,那末所希望的放大倍數(shù)是10x,如冇必要也可使用20x作參考。每個檢查員都有一種喜愛的檢杳t具：有一種機械師使用的三個鏡片折疊式袖珍放人銳是比較好的。它町以隨身攜帶，最大放大倍數(shù)為12x,這剛好適合于密間距焊接點?；蛟S，最常見的檢查工具是顯微鏡, 放大范圍10-40x。但是顯微鏡連續(xù)使用時造成疲勞，通常導致過分檢査，因為放大倍數(shù)通常超過1pc-a-610 的指引。當然在需要仔細檢查可能的缺陷吋還是有用的。對于-般檢查，首選一種配備可變焦鏡頭(4-30x)和高清晰度彩色監(jiān)視器的視頻系統(tǒng)。這些系統(tǒng)容易使 用，更重要的是比顯微鏡更不容易疲勞。高

7、質(zhì)量的視頻系統(tǒng)價格不到$2000美元，好的顯微鏡價格也在這 個范圍。視頻系統(tǒng)的額外好處是不上一個人可以看到物體，這在培訓或者檢查員需要第二種意見時是有幫 助的。edmundscientific公司(edmundscientific. com)有人量的放人匚具，從手持式放人鏡到顯微鏡到視頻系統(tǒng)。概括起來，建立一個介于0-100%檢査的平衡的監(jiān)測策略是一個挑戰(zhàn)。從這一點，關(guān)鍵的檢查點，我們 將討論檢查設備.?？趧踊瞧婷畹?；在許多情況中，比檢查員更準確、快速和效率高。但町能相當昂貴，決定于其復雜 化程度。自動化檢查設備可能會淡化人的意識，給人一個安全的錯覺。錫膏檢杳。錫膏印刷是一個復雜的過程，它很

8、容易偏離所希望的結(jié)果。需要一個清晰定義和適當執(zhí)行 的工藝監(jiān)測策略來保持該工藝受控。至少要人工檢查覆蓋區(qū)域和測量厚度，但是最好使用自動化的覆蓋、 厚度和體積的測蜃。使用極差控制圖(x-barr chart)來記錄結(jié)果。錫膏檢查設備有簡單的3x放大鏡到昂貴的口動在線機器。一級工具使用光學或激光測量厚度，而二級 工具使用激光測量覆蓋區(qū)域、厚度和體積。兩種工具都是離線使用的。三級丄具也測量覆蓋區(qū)域、厚度和 體積，但是在線安裝的。這些系統(tǒng)的速度、精度和可重復性是不同的，取決于價格。越貴的工具提供更好 的性能。對于大多數(shù)裝配線，特別是高混合的生產(chǎn)，首選中等水平性能，它是離線的、安裝臺面的工具，測量 覆蓋而

9、積、厚度和體積。這些工具具有靈活性，成木低于$50, 000美元，一般部提供所希望數(shù)量的反饋信 息。很明顯，口動化工具成本都貴得多($75, 000-$200, 000美元)?？墒?，它們檢杳板速度更快，更方便，因為是在線安裝的。最適合于犬批量、低混 合的裝配線。膠的檢查。膠的分配是另一容易偏離所希望結(jié)果的復雜工藝。與錫膏印刷一樣，需要一個清晰定義和 適當執(zhí)行的工藝監(jiān)測策略，以保持該工藝受控。推薦使用手工檢查膠點宜徑。使用極羌控制圖(x-barr chart)來記錄結(jié)果。在一個滴膠循環(huán)的詢后，在板上滴至少兩個隔離的膠點來代表每一點總徑是一個好主意。這允許操作 員比較帝膠循環(huán)期間的膠點品質(zhì)。這些點

10、也可以用來測量膠點直徑。膠點檢查工貝相對不貴，基本上有便 攜式或臺式測量顯微鏡。還不知道有沒有專門設計用于膠點檢查的自動設備。一些自動光學檢查(a0i,automated optical inspection)機器nj以調(diào)整用來完成這個任務，但對能是大材小用。最初產(chǎn)品(first-article)的確認。公司通常對從裝配線上下來的第一塊板進行詳細的檢查，以證實機 器的設定。這個方法慢、被動和不夠準確。常見到一塊復雜的板含有至少1000個元件，許多都沒有標記(值、 零件編號等)。這使檢杳困難。驗證機器設定(元件、機器參數(shù)等)是一個積極的方法。a0i可以有效地用于 第一塊板的檢査。些硬件與軟件供應

11、商也提供送料器(feeder)設定確認軟件。協(xié)調(diào)機器設定的驗證是一個工藝監(jiān)測員的理想角色，他通過一張檢查表的幫助帶領機器操作員通過生 產(chǎn)線確認過程。除了驗證送料器的設定z外，工藝監(jiān)測員應該使用現(xiàn)有工具仔細地檢查最初的兩塊板。在 回流焊接z后，工藝監(jiān)測員應該進行對關(guān)鍵元件(密間距元件、bga、極性電容等)快速但詳細的檢查。同 時，生產(chǎn)線繼續(xù)裝配板。為了減少停機時間，在工藝監(jiān)測員檢杳最初兩塊回流z后的板的同時，住產(chǎn)線應 該在回流之前裝滿板。這可能有點危險，但是通過驗證機器設定可以獲得這樣做的信心。x射線檢杳?；诮?jīng)驗，x射線對于bga裝配不一定要強制使用?？墒牵斎皇鞘诸^應該有的一個好 工具，如

12、來你買得起的話。應該推薦對csp裝配使用它。x射線對檢查焊接短路非常好，但對查找焊接開 路效果差一點。低成本的x射線機器只能往下看，對焊接如路的檢查是足夠的?？梢詫z查中的物體傾斜 的x射線機器對檢查開路比鮫好。自動光學檢查(aoi)o i-年前，光學檢查被用作可以解決每個人的品質(zhì)問題的工具。后來該技術(shù)被停止 不用，因為它不能跟上裝配技術(shù)的步伐。在過去五年中，它乂作為一種合乎需要的技術(shù)再次出現(xiàn)。一個好 的工藝監(jiān)測策略應該包括-些重疊的工具，如在線測試(ict)、光學檢查、功能測試和外觀檢查。這些過 程相互重亞、相互補充，都不能單獨提供足夠的覆蓋率。二維的(2-d)aoi機器可以檢查元件丟失、對

13、屮錯誤、不正確零件編號和極性反向。另外，三維(3-d) 的機器可以評估焊接點的品質(zhì)。一些供應商開提供臺式、2-da0i機器，價格低于$50, 000美元。這些機器對于最初產(chǎn)品的檢查和小批量的樣品計劃是理想的。在較 高性能的種類中,2-d獨立或在線機器價格在$75, 000-125, 000美元,而3-d機器價格$150, 000-250, 000 美元。a0i技術(shù)有相當?shù)那巴荆翘幚硭俣群途幊虝r間還是一個局限因素。數(shù)據(jù)收集是一回事，但是使用這些數(shù)據(jù)來捉高性能和減少缺陷才是最終冃的。不幸的是，許多公司收 集一大堆數(shù)據(jù)而沒有有效地利用它。市查和分析數(shù)據(jù)可能是費力的，經(jīng)?？吹竭@個工作只山工程設計人員