Una breve introducción a varias tecnologías de prueba y ensamblaje SMT de uso común
2. Probador en línea ICT (ln-CircuitTester) El instrumento más básico utilizado para pruebas eléctricas es el probador en línea (ICT). El probador en línea tradicional utiliza una aguja especial y los componentes de la placa de circuito soldados se contactan y se conectan. Se realizan pruebas de aislamiento discretas con un voltaje de varios cientos de milivoltios y una corriente de 10 miliamperios para medir con precisión la resistencia, inductancia, capacitancia, diodo, transistor, tiristor, tubo de efecto de campo, circuito integrado del dispositivo instalado. Detecta fallas como. fugas, mala instalación, desviación del valor de los parámetros, juntas de soldadura, circuitos abiertos de la placa de circuito y cortocircuitos de componentes generales y componentes especiales como bloques, e indica con precisión al usuario qué componente es la falla o dónde se encuentran el circuito abierto y el cortocircuito. La ventaja del probador en línea de lecho de aguja es que la velocidad de prueba es rápida, adecuada para probar placas de circuito de electrodomésticos civiles de un solo tipo y producción en masa, y el precio del host es relativamente barato. Sin embargo, a medida que aumenta la densidad de ensamblaje de placas de circuito, especialmente el ciclo de producción de ensamblaje SMT de paso fino y el desarrollo de nuevos productos se hace cada vez más corto, y hay cada vez más tipos de placas de circuito, el probador en línea de lecho de aguja tiene algunos problemas insuperables: producción El dispositivo de prueba de lecho de agujas tiene un ciclo de depuración largo y es costoso. Algunas placas de circuito SMT de alta densidad no se pueden probar debido a problemas de precisión de la prueba; En los últimos años se han mejorado técnicamente las tecnologías básicas de la información y las comunicaciones, superando las limitaciones de las tecnologías avanzadas. Por ejemplo, los ingenieros de ASIC desarrollaron tecnología de escaneo de límites cuando los circuitos integrados se volvieron tan grandes que una cobertura de circuito considerable no proporcionaba un objetivo de detección. El escaneo de límites proporciona un método estándar de la industria para confirmar las conexiones de los componentes donde no se permite el sondeo. Los circuitos adicionales diseñados en la superficie interna del circuito integrado permiten que los componentes se comuniquen con los componentes circundantes de una manera sencilla y muestren los resultados de las pruebas en un formato fácil de inspeccionar.
Otra técnica sin vector aplica una señal de corriente alterna (CA) al componente bajo prueba a través de un lecho de agujas. La placa del transductor está firmemente sujeta a la superficie del componente bajo prueba y forma un capacitor con el marco de cables del componente para acoplar la señal a la placa del transductor. Una señal desacoplada indica una unión de soldadura abierta. La generación manual de programas de prueba para placas de circuitos grandes y complejas requiere mucho tiempo y trabajo, pero la aparición del software de generación automatizada de programas de prueba (ATPG) resuelve este problema, que puede generar programas de prueba basados en datos de PCBA y CAD y los componentes ensamblados. en la placa de circuito. Biblioteca de especificaciones de componentes, diseñando automáticamente los accesorios y procedimientos de prueba requeridos. Si bien estas técnicas ayudan a reducir el tiempo de generación de programas simples, la demostración de programas de prueba con un alto número de nodos sigue siendo una tarea que requiere mucho tiempo y supone un desafío técnico. El probador de sonda voladora es una versión mejorada del probador en línea de lecho de agujas. Utiliza sondas en lugar de lecho de agujas y está equipado con 4 cabezales ****8 sondas de prueba que pueden moverse a alta velocidad en el mecanismo X-Y respectivamente, con un. espacio de prueba mínimo de 0,2 mm. Cuando está funcionando, la sonda de prueba se mueve al punto de prueba de acuerdo con el programa de posición de coordenadas preprogramado y lo contacta. Cada sonda de prueba realiza una prueba de circuito abierto/cortocircuito o de componente de acuerdo con el programa de prueba. En comparación con el probador en línea de lecho de agujas, la precisión de la prueba y el espacio mínimo de prueba mejoran enormemente, y no es necesario fabricar un accesorio especial para el lecho de agujas. El programa de prueba se puede obtener directamente desde el software CAD de la placa de circuito, pero el. La velocidad de prueba relativamente lenta es su mayor inconveniente.
3. Inspección automática por rayos X AXI (AutomaticX-raylnspection) AXI es una nueva tecnología de prueba que ha surgido en los últimos años.
Cuando la placa de circuito ensamblada (PCBA) ingresa al interior de la máquina a lo largo del riel guía, un tubo de emisión de rayos X ubicado sobre la placa de circuito emite rayos X a través de un detector (generalmente una cámara) colocado debajo de la placa de circuito. Las uniones contienen una gran cantidad de cables que pueden ser absorbidos por los rayos X, por lo que, en comparación con los rayos X que atraviesan materiales como fibra de vidrio, cobre, silicio, etc., los rayos X que irradian las uniones de soldadura
La tecnología AXI ha evolucionado desde la inspección 2D hasta la inspección 3D. El primero es un método de inspección por transmisión de rayos X, que puede producir imágenes claras de las uniones de soldadura de los componentes en un solo panel. Sin embargo, para las placas de circuito de montaje de doble cara actualmente ampliamente utilizadas, el efecto será muy pobre, lo que provocará imágenes. Las uniones de soldadura en ambos lados se superponen y se vuelven muy difíciles de detectar. El método de detección tridimensional utiliza tecnología de capas, es decir, el haz se enfoca en cualquier capa y la imagen correspondiente se proyecta en rotación de alta velocidad, de modo que la imagen en el foco es muy clara, mientras que las imágenes de otras capas Por lo tanto, el método de detección tridimensional Se elimina el requisito de imágenes, por lo que el método de inspección 3D puede visualizar de forma independiente las uniones de soldadura en ambos lados de la placa de circuito. Además de inspeccionar placas de circuito montadas en ambos lados, la tecnología 3DX-Ray también puede realizar una inspección de "corte" en imágenes multicapa como BGA (Ball Grid Arry, pantalla de bola de soldadura) donde las uniones de soldadura no se pueden ver, es decir, La parte superior de la conexión BGA, las juntas de soldadura, el medio y la parte inferior se inspeccionan minuciosamente. Tongjin también puede utilizar este método para medir uniones de soldadura de orificio pasante (PTH) y comprobar si la soldadura en el orificio pasante está llena, mejorando así en gran medida la calidad de las conexiones de unión de soldadura.
4. Inspección Óptica Automática AOI (Inspección Óptica Automática) A medida que aumenta la densidad de ensamblaje de componentes en placas de circuito, la detección de contactos eléctricos se vuelve más difícil. También es una tendencia general introducir la tecnología AOI en el campo de. Inspección de la línea de producción SMT. AOl no sólo puede detectar la calidad de la soldadura, sino también inspeccionar la placa desnuda, la calidad de impresión de la pasta de soldadura, la calidad del parche, etc. de la placa de circuito. La AOI que aparece en varios procesos de fabricación ha reemplazado casi por completo las operaciones manuales, lo que resulta de gran beneficio para mejorar la calidad del producto y la eficiencia de la producción. Durante la inspección automática (A01), AOI escanea automáticamente la placa de circuito impreso a través de la cámara, captura la imagen, compara las uniones de soldadura detectadas con los parámetros calificados en la base de datos y, después del procesamiento de la imagen, inspecciona los defectos en la placa de circuito impreso. Los defectos se mostrarán/marcarán a través de la pantalla o letrero automático para que el personal de mantenimiento los repare. Hoy en día, los sistemas AOI utilizan sistemas de visión avanzados, nuevos métodos de entrada de luz, mayor aumento y algoritmos complejos, para que puedan lograr mayores tasas de captura de defectos a mayores velocidades de inspección. El sistema AOI puede detectar los siguientes errores: componentes faltantes, polaridad incorrecta de los condensadores de tantalio, posición incorrecta o torcida de los pines de soldadura, flexión o plegado, demasiado o insuficiente material de soldadura, juntas de soldadura puenteadas o vacías, etc. Además de detectar defectos que no pueden detectarse mediante inspección visual, AOI también puede recopilar y retroalimentar la calidad del trabajo y los tipos de defectos de cada proceso en el proceso de producción para su análisis y gestión por parte del personal de control de procesos.