AOI, rendgen, ICT, FCT

AOI je skraćenica za Automated Optical Inspection (Automatizirana optička inspekcija). Koristi optičke kamere za snimanje slika PCB-a, upoređuje ih sa standardnim slikama i automatski detektuje nedostatke kao što su nedostajuće komponente, pogrešne komponente, obrnuti polaritet, pomak, premošćivanje itd. tokom procesa postavljanja komponenti, osiguravajući kvalitet proizvoda i poboljšavajući prinos proizvodnje.

AOI koristi princip optičkog snimanja. Osvjetljava PCB izvorom svjetlosti, kamera snima sliku, a zatim algoritam za obradu slike izdvaja karakteristike komponenti. Ove karakteristike se upoređuju sa unaprijed postavljenim kvalifikovanim standardnim podacima slike kako bi se utvrdilo da li postoje defekti u postavljanju komponenti.

Potrebno je uzeti u obzir faktore kao što su tačnost detekcije (treba ispunjavati zahtjeve tačnosti postavljanja komponenti, na primjer, tačnost treba da dostigne ±0,02 mm pri detekciji 0201 komponenti), brzina detekcije (usklađena sa ciklusom proizvodne linije), softverske funkcije (sa bogatim algoritmima detekcije, jednostavnim programiranjem i analizom podataka) i skalabilnost (podrška za detekciju PCB-a različitih veličina i kompatibilnost sa različitim tipovima komponenti).

Uobičajene vrste izvora svjetlosti uključuju bijele izvore svjetlosti, crvene izvore svjetlosti, plave izvore svjetlosti i prstenaste izvore svjetlosti. Bijeli izvori svjetlosti pružaju puni spektar i pogodni su za opću detekciju. Crveni izvori svjetlosti imaju dobre efekte detekcije na bakrenim folijama i lemnim spojevima. Plavi izvori svjetlosti imaju visok kontrast sa zelenim maskama za lemljenje. Prstenasti izvori svjetlosti mogu smanjiti sjene i pogodni su za detekciju složenih komponenti i PCB-a s razlikama u visini.

Potrebno je osigurati da je površina PCB-a čista, bez nečistoća poput prašine i mrlja od ulja. Provjerite jesu li oznake za pozicioniranje PCB-a jasne i potpune kako bi ih AOI uređaj precizno identificirao i pozicionirao. Kod dvostrano montiranih PCB-a, jasno razgraničite površinu detekcije kako biste izbjegli pogrešno otkrivanje.

Parametri detekcije uključuju parametre akvizicije slike (kao što su vrijeme ekspozicije, pojačanje, kontrast), parametre algoritma detekcije (kao što su prag, osjetljivost detekcije ivica) i parametre područja detekcije (koji definiraju područja komponenti koja će se detektovati i ignorisana područja). Obično, u skladu s dizajnom PCB-a, tipovima komponenti i proizvodnim procesima, parametre je potrebno optimizirati putem otklanjanja grešaka i probne detekcije kako bi se postigli najbolji rezultati detekcije.

AOI može otkriti defekte kao što su nedostajuće komponente (komponente koje nisu postavljene), pogrešne komponente (pogrešni modeli komponenti), obrnuti polaritet (komponente osjetljive na polaritet s obrnutim polaritetom), pomak komponente (položaj koji prelazi dozvoljenu toleranciju), premošćivanje lemljenja (lem koji spaja susjedne kontaktne pločice), oštećenje komponente (oštećenje izgleda), "tombstoning" komponente (jedan kraj komponente je deformiran) itd.

Kada AOI otkrije kvar, automatski će označiti lokaciju i vrstu kvara i generirati alarmnu poruku. Operateri trebaju izolirati neispravnu PCB ploču prema alarmnom upozorenju, a zatim je dodatno potvrditi ručnim vizualnim pregledom ili drugim metodama detekcije. Zatim, popraviti ili odbaciti PCB ploču prema vrsti kvara.

Redovno kalibrirajte kamere i izvore svjetlosti AOI uređaja kako biste osigurali precizno snimanje. Optimizirajte parametre detekcije i prilagodite algoritme za različite tipove komponenti i dizajna PCB-a. Pravovremeno ažurirajte biblioteku komponenti i standardne podatke o slikama kako biste se prilagodili novim proizvodima i procesima. Obezbijedite stručnu obuku za operatere kako bi poboljšali svoje sposobnosti podešavanja parametara i procjene nedostataka.

Dnevno održavanje uključuje čišćenje površine uređaja, sočiva i izvora svjetlosti kako bi se spriječilo da prašina utiče na kvalitet slike. Redovno provjeravajte radno stanje mehaničkih komponenti uređaja (kao što su vodilice i vodeći vijci), podmažite ih i pričvrstite. Provjerite električne spojeve. Redovno provodite funkcionalne testove i kalibracije na uređaju kako biste osigurali stabilne performanse detekcije.

Prednosti su velika brzina detekcije, koja se može koristiti za online detekciju u realnom vremenu; relativno niska cijena; i mogućnost vizuelnog otkrivanja izgleda komponenti i površinskih nedostataka. Nedostaci su što ne može otkriti defekte skrivenih lemnih spojeva (kao što su unutrašnji lemni spojevi BGA i CSP) i ima ograničenu sposobnost detekcije sitnih defekata (kao što su šupljine manje od 50μm). Rendgenski pregled može otkriti unutrašnje defekte, ali je spor i skup.

Glavne funkcije AOI softvera uključuju akviziciju i obradu slika, programiranje programa inspekcije (definiranje područja inspekcije, postavljanje parametara inspekcije, odabir algoritama inspekcije), prepoznavanje i klasifikaciju defekata, prikaz i snimanje rezultata inspekcije, analizu podataka i statistiku (generiranje izvještaja o prinosu, grafikona distribucije defekata itd.) i interakciju podataka s drugom opremom proizvodne linije (kao što su mašine za preuzimanje i postavljanje i stanice za preradu).

Razlozi uključuju nerazumno podešavanje parametara detekcije (kao što su previsoki ili preniski pragovi), netačno prepoznavanje slike uzrokovano refleksijom površine komponente ili razlikama u boji, interferenciju od mrlja ili stranih predmeta na površini PCB-a, kontaminaciju sočiva AOI uređaja ili izvora svjetlosti i odstupanja između standardnih slika u biblioteci komponenti i stvarnih komponenti.

Ponovo podesite parametre detekcije i optimizujte prag i osjetljivost kroz probnu detekciju. Očistite površinu PCB-a kako biste uklonili mrlje i strane predmete. Očistite ili zamijenite kontaminirane leće i izvore svjetlosti. Ažurirajte standardne slike u biblioteci komponenti kako biste osigurali konzistentnost sa stvarnim komponentama. Koristite više algoritama za detekciju kako biste se međusobno dopunjavali i smanjili ograničenja jednog algoritma.

Moderni AOI uređaji obično imaju dobru skalabilnost. Područje inspekcije i parametri mogu se podesiti putem softverskih postavki kako bi se prilagodili PCB-ima različitih veličina. Za različite vrste PCB-a (kao što su krute ploče, fleksibilne ploče, kruto-fleksibilne ploče), sve dok su u okviru mogućnosti detekcije uređaja, efikasna detekcija se može postići podešavanjem odgovarajućih procesa i parametara detekcije.

AOI se obično instalira nakon mašine za "pick-and-place" i prije reflow lemljenja, kako bi se na vrijeme otkrili nedostaci u postavljanju komponenti i spriječilo da neispravni proizvodi uđu u proces reflow lemljenja, smanjujući troškove ponovne obrade. Također se može instalirati nakon reflow lemljenja kako bi se otkrio kvalitet lemljenja, ali ako se problemi pronađu u ovom trenutku, težina i troškovi ponovne obrade će se povećati.

Analizom podataka detekcije AOI, broje se stope pojave i distribucija različitih defekata kako bi se identificirale slabe karike u proizvodnom procesu. Na primjer, ako se često javlja ofsetni defekt određene vrste komponente, parametri postavljanja mašine za odabir i postavljanje mogu se prilagoditi. Ako postoji mnogo premosnih defekata, može se optimizirati proces štampanja paste za lemljenje ili profil temperature lemljenja reflowom.

Rendgenska inspekcija koristi rendgenske zrake za prodiranje u PCB i komponente. Na osnovu različitih stepena apsorpcije rendgenskih zraka različitih materijala, formiraju se različite slike u sivim tonovima, čime se otkrivaju unutrašnji defekti u postavljanju PCB-a, kao što su praznine, hladno lemljenje i nedostatak vlaženja u lemnim spojevima pakiranih komponenti poput BGA i CSP, kao i abnormalne unutrašnje strukture komponenti i strani predmeti, osiguravajući kvalitet i pouzdanost proizvoda.

Rendgenski zraci imaju prodornost. Kada rendgenski zraci obasjavaju PCB, zbog različitih apsorpcijskih kapaciteta različitih supstanci na PCB-u (kao što su bakar, lem, plastična ambalaža itd.) za rendgenske zrake, intenzitet rendgenskih zraka nakon prolaska kroz PCB varira. Detektor prima ove rendgenske zrake različitih intenziteta i pretvara ih u električne signale, koji se zatim obrađuju i pretvaraju u slike u sivim tonovima. Unutrašnja struktura i stanje defekata mogu se procijeniti analizom slika.

Potrebno je uzeti u obzir faktore kao što su tačnost detekcije (trebala bi biti u stanju razlikovati sitne defekte, poput šupljina na lemnim spojevima mikronskog nivoa), uvećanje (ispunjavanje zahtjeva za detekciju komponenti različitih veličina), brzina detekcije (usklađena s ciklusom proizvodne linije), rezolucija slike (visoka rezolucija pomaže u jasnom uočavanju detalja), skalabilnost opreme (podržava detekciju PCB-a različitih veličina i kompatibilnost s različitim načinima detekcije) i softverske funkcije (s funkcijama kao što su analiza slike, prepoznavanje defekata i statistika podataka).

Uobičajeni tipovi uključuju 2D rendgenske uređaje za inspekciju i 3D rendgenske uređaje za inspekciju (kao što su CT uređaji za inspekciju). 2D uređaji imaju relativno jednostavnu strukturu i nižu cijenu, te mogu detektovati površinske i neke unutrašnje defekte PCB-a. 3D uređaji mogu dobiti višeslojne slike i postići 3D snimanje, što može preciznije detektovati unutrašnje defekte komponenti sa složenim strukturama, ali je cijena opreme visoka, a brzina detekcije relativno spora.

Generalno, nije potrebna posebna prethodna obrada, ali je potrebno osigurati da je površina PCB-a čista, bez vidljivih mrlja i stranih predmeta; ukloniti metalne zaštitne poklopce i ostale dodatke na PCB-u koji mogu utjecati na inspekciju; za višeslojne PCB-ove, ako se zna da određeni slojevi nisu potrebni za inspekciju, oni se mogu postaviti u softveru za inspekciju kako bi se poboljšala efikasnost inspekcije.

Parametri detekcije uključuju napon cijevi i struju cijevi X-zraka (što utiče na intenzitet i prodornost X-zraka), vrijeme ekspozicije (što utiče na svjetlinu i jasnoću slike), uvećanje (podešava se prema veličini komponente i zahtjevima detekcije), ugao detekcije (za 3D uređaje za inspekciju, potrebno je postaviti različite uglove za skeniranje) itd. Obično, u skladu s materijalom, debljinom PCB-a i tipovima komponenti, parametre je potrebno optimizirati putem otklanjanja grešaka i probne detekcije kako bi se dobile najbolje slike inspekcije.

Rendgenski zraci mogu otkriti unutrašnje nedostatke lemnih spojeva pakiranih komponenti kao što su BGA, CSP i QFN, kao što su šupljine, hladno lemljenje, nekvašenje, nedostajuće kuglice lema i pomak kuglica lema. Također mogu otkriti pukotine i strane predmete unutar komponenti, kao i probleme poput kratkih spojeva između slojeva i otvorenih krugova unutar PCB-a.

Kada rendgenski snimak otkrije nedostatke, generirat će se detaljan izvještaj o inspekciji, u kojem će biti označena lokacija, vrsta i ozbiljnost defekta. Operateri trebaju izolirati neispravnu PCB ploču prema izvještaju. Popravljivi nedostaci (kao što su neki problemi s lemnim spojevima) mogu se popraviti pomoću opreme za preradu. PCB ploče s ozbiljnim nedostacima bit će odbačene, a uzroci nedostataka bit će analizirani kako bi se optimizirao proizvodni proces.

Redovno kalibrirajte rendgensku opremu kako biste osigurali stabilne performanse rendgenskog izvora i detektora; optimizirajte parametre detekcije i prilagodite parametre za različite vrste PCB-a i komponenti; usvojite napredne algoritme za analizu slike kako biste poboljšali tačnost prepoznavanja defekata; obezbijedite stručnu obuku za operatere kako bi poboljšali svoje sposobnosti analize slike i procjene defekata; uspostavite standardne procese inspekcije i specifikacije kako biste smanjili ljudske greške.

Dnevno održavanje uključuje čišćenje površine uređaja kako bi se spriječilo nakupljanje prašine koje bi uticalo na odvođenje toplote; redovnu provjeru radnog stanja rendgenske cijevi i praćenje parametara kao što su napon cijevi i struja cijevi; provjeru osjetljivosti i stabilnosti detektora; podmazivanje i pričvršćivanje mehaničkih komponenti uređaja; redovno provođenje testova performansi i kalibracija uređaja kako bi se osigurali tačni i pouzdani rezultati detekcije.

Prednosti su mogućnost otkrivanja skrivenih unutrašnjih defekata PCB-a i komponenti, te jedinstvene prednosti u inspekciji lemnih spojeva kućišta kao što su BGA i CSP; može pružiti 3D strukturne informacije (3D rendgenska inspekcija). Nedostaci su relativno spora brzina detekcije, visoka cijena; potrebni su profesionalni operateri za analizu slike i procjenu defekata; rendgenski zraci su do određene mjere radioaktivni i potrebne su zaštitne mjere. AOI inspekcija je brza, jeftina i može vizualno otkriti izgled i površinske defekte komponenti, ali ne može otkriti skrivene unutrašnje defekte.

Glavne funkcije softvera za rendgensku inspekciju uključuju akviziciju i obradu slike (podešavanje svjetline slike, kontrasta, filtriranje itd.), prepoznavanje i označavanje defekata (automatsko ili ručno prepoznavanje defekata i označavanje njihovih položaja i vrsta), 3D rekonstrukciju slike (za 3D rendgen uređaje), generiranje izvještaja o rezultatima inspekcije (detaljni zapisi informacija o defektima, parametri detekcije itd.), analizu podataka i statistiku (brojanje stopa pojave defekata i analiza problema u proizvodnom procesu) i interakciju podataka s drugim sistemima proizvodne linije.

Razlozi uključuju nepravilno podešavanje parametara detekcije (kao što su neodgovarajući napon cijevi i vrijeme ekspozicije što rezultira lošom kvalitetom slike), ograničenja algoritama za analizu slike (nemogućnost precizne identifikacije složenih defekata), nedostatak iskustva operatera (netačna procjena slika), posebne materijale i strukture PCB-a ili komponenti (što rezultira abnormalnom slikom u sivim tonovima) i probleme s tačnošću i stabilnošću same opreme.

Ponovno prilagodite parametre detekcije kako biste optimizirali kvalitet slike; nadogradite ili poboljšajte algoritme za analizu slike kako biste poboljšali sposobnost prepoznavanja defekata; ojačajte obuku operatera kako biste poboljšali njihov profesionalni nivo; uspostavite biblioteku uzoraka defekata za komparativnu analizu složenih slika; redovno održavajte i kalibrirajte opremu kako biste osigurali stabilne performanse opreme.

Moderni rendgenski uređaji obično imaju određene mogućnosti podešavanja i kompatibilnosti. Kroz softverska podešavanja i hardverska podešavanja (kao što je promjena sočiva s različitim žarišnim duljinama i podešavanje veličine inspekcijske platforme), mogu se prilagoditi inspekciji PCB-a različitih veličina. Za različite vrste PCB-a (kao što su krute ploče, fleksibilne ploče, kruto-fleksibilne ploče) i komponenti, sve dok su u okviru mogućnosti detekcije uređaja, efikasna detekcija se može postići podešavanjem odgovarajućih parametara i načina detekcije. Međutim, za PCB-ove sa posebnim strukturama ili izuzetno tanke i debele PCB-ove, mogu biti potrebni posebno konfigurisani uređaji.

Obično se instalira nakon lemljenja reflowom kako bi se pregledala PCB ploča nakon zavarivanja i pravovremeno otkrili unutrašnji nedostaci poput lemnih spojeva. Također može postaviti zasebnu stanicu za rendgensku inspekciju nakon ključnih procesa (kao što je nakon postavljanja BGA komponenti) kako bi se provele posebne inspekcije ključnih komponenti radi osiguranja kvalitete proizvoda, ali to će povećati složenost i troškove proizvodne linije.

Analizom podataka rendgenske inspekcije, izračunava se distribucija i učestalost pojave različitih defekata kako bi se identifikovale slabe karike u proizvodnom procesu. Na primjer, ako se utvrdi da je stopa šupljina u BGA lemnim spojevima u određenoj seriji PCB-a visoka, može se prilagoditi količina nanesene paste za lemljenje, temperaturni profil reflow lemljenja ili pritisak postavljanja komponenti. Ako se strani predmeti unutar komponenti često pojavljuju, može se provjeriti kvalitet ulaznih komponenti i čistoća proizvodnog okruženja, a proces se može poboljšati i kontrola se može shodno tome ojačati.

ICT linija, odnosno linija za testiranje u krugu (In-Circuit Test line), je uređaj koji provodi testove električnih performansi na štampanim pločama (PCB) sa montiranim i zalemljenim komponentama. Ona uspostavlja kontakt sa testnim tačkama na PCB-u putem sondi, detektuje otvorene strujne krugove, kratke spojeve i da li parametri komponenti (kao što su vrijednosti otpora, kapaciteta i induktivnosti) ispunjavaju zahtjeve dizajna, kao i kvalitet lemljenja komponenti. Može brzo locirati neispravne komponente i defektne lemne spojeve, osiguravajući kvalitet PCB proizvoda i poboljšavajući efikasnost i prinos proizvodnje.

Princip ICT testiranja zasniva se na analizi mreže kola. Oprema za testiranje primjenjuje pobudne signale (kao što su struja i napon) na ispitne tačke na PCB-u putem sondi, a zatim mjeri odzivne signale kola. Prema unaprijed postavljenom programu testiranja i standardnim parametrima, stvarne izmjerene vrijednosti se upoređuju s teorijskim vrijednostima kako bi se utvrdilo da li postoje problemi poput otvorenih kola, kratkih spojeva i odstupanja parametara komponenti u kolu. Na primjer, za otpornu komponentu primjenjuje se poznati napon, mjeri se struja koja teče, a vrijednost otpora se izračunava i upoređuje s nominalnom vrijednošću.

Prilikom odabira, potrebno je uzeti u obzir faktore kao što su tačnost ispitivanja (mogućnost preciznog mjerenja parametara komponenti, kao što je tačnost mjerenja otpora od ±1%), brzina ispitivanja (ispunjavanje zahtjeva ciklusa proizvodne linije), broj ispitnih tačaka (pogodno za broj ispitnih tačaka na PCB-u), softverske funkcije (sa grafičkim programskim interfejsom, funkcijom automatske dijagnoze, mogućnošću statističke analize podataka), kompatibilnost opreme (podrška za ispitivanje različitih tipova PCB-a i različitih paketa komponenti), vijek trajanja sonde i troškovi održavanja. Pored toga, treba obratiti pažnju i na mogućnosti tehničke podrške i postprodajnog servisa dobavljača opreme.

Uobičajeni ICT uređaji uključuju ICT sa slojem eksera i ICT sa letećom sondom. ICT sa slojem eksera ostvaruje kontakt sa ispitnim tačkama PCB-a preko fiksnog sloja eksera i može testirati više tačaka istovremeno, sa velikom brzinom testiranja, pogodnom za masovnu proizvodnju. Međutim, troškovi izrade sloja eksera su visoki i sloj eksera treba zamijeniti za različite PCB ploče. ICT sa letećom sondom koristi pokretne sonde za testiranje tačaka jednu po jednu, bez potrebe za izradom sloja eksera, sa velikom fleksibilnošću, pogodnim za proizvodnju malih serija i više varijanti, ali je brzina testiranja relativno spora.

Potrebno je osigurati da je površina PCB-a čista i bez nečistoća poput ostataka lema, kalajnih perli i mrlja od ulja kako bi se izbjegao utjecaj na dobar kontakt između sondi i mjernih tačaka. Provjerite jesu li mjerne tačke na PCB-u kompletne i bez oksidacije. Ako je potrebno, očistite ili kalajišite mjerne tačke. Uklonite metalne zaštitne poklopce i ostale dodatke na PCB-u koji mogu ometati testiranje. Kod dvostrano montiranih PCB-a, jasno istaknite mjernu površinu.

Parametri ispitivanja uključuju vrstu (napon, struju), magnitudu i frekvenciju pobudnog signala; opseg mjerenja (kao što je opseg mjerenja otpora od 0,1 Ω - 10 MΩ); vrijeme ispitivanja (trajanje ispitivanja za svaku ispitnu tačku); postavku praga (kao što je dozvoljeni opseg odstupanja vrijednosti otpora od ± 5%), itd. U skladu sa dizajnom kola PCB-a, specifikacijama komponenti i zahtjevima ispitivanja, parametri moraju biti razumno postavljeni putem otklanjanja grešaka i probnog ispitivanja kako bi se osigurala tačnost i pouzdanost ispitivanja.

IKT može detektovati otvorene strujne krugove (strujni krug nije povezan), kratke spojeve (neočekivano provođenje između različitih linija), pogrešnu instalaciju komponenti (kao što je instaliranje otpornika kao kondenzatora), netačne parametre komponenti (vrijednosti otpornika, kondenzatora i induktora ne odgovaraju nominalnim vrijednostima), obrnutu polarnost komponenti (polarne komponente poput dioda i elektrolitičkih kondenzatora su instalirane obrnuto), hladno lemljenje (lemljeni spojevi izgledaju kao da su povezani, ali imaju loše električne performanse) itd.

Kada ICT otkrije nedostatke, prikazat će lokaciju, vrstu i detaljne informacije o defektu na interfejsu testnog softvera. Operateri trebaju ukloniti neispravnu PCB ploču s proizvodne linije prema uputama i koristiti alate poput multimetara i osciloskopa za daljnju potvrdu problema. Za popravljive nedostatke (kao što su hladno lemljenje i pogrešna ugradnja komponenti), popravite ih alatima za preradu. Za PCB ploče s ozbiljnim nepopravljivim nedostacima, odbacite ih, zabilježite podatke o nedostacima i analizirajte uzroke kako biste poboljšali proizvodni proces.

Redovno kalibrirajte ICT opremu kako biste osigurali tačnost pobudnog signala i mjernog sistema. Održavajte sonde čistima i u dobrom stanju te pravovremeno zamijenite istrošene ili oštećene sonde. Optimizirajte program testiranja i precizno postavite parametre testiranja. Obezbijedite stručnu obuku za operatere kako bi poboljšali svoje sposobnosti procjene grešaka i rukovanja. Utvrdite standardne procese testiranja i specifikacije kako biste smanjili ljudske greške u radu.

Dnevno održavanje uključuje čišćenje površine uređaja i sondi kako bi se spriječilo da prašina i ostaci lema utiču na ispitivanje. Redovno provjeravajte pritisak sonde kako biste osigurali dobar kontakt sa ispitnim tačkama. Pratite električne performanse opreme, kao što je stabilnost pobudnog signala. Za ICT sa ležištem eksera, provjerite stanje pričvršćivanja ležišta eksera i provodljivost pinova. Redovno pravite sigurnosne kopije programa ispitivanja i podataka kako biste spriječili gubitak. Obavljajte redovne kalibracije i profesionalno održavanje u skladu sa zahtjevima proizvođača opreme.

Prednosti su mogućnost direktnog otkrivanja električnih performansi kola, tačna procjena parametara komponenti i kvaliteta lemljenja, te precizno lociranje tačaka kvara; ima dobar efekat detekcije problema kao što su otvoreni krugovi i kratki spojevi. Nedostaci su potreba za postavljanjem testnih tačaka na PCB-u, što povećava troškove dizajna i proizvodnje PCB-a; može detektovati samo područja dostupna testnim tačkama, sa slijepim tačkama detekcije; razvoj testnog programa je složen i potrebno je reprogramiranje za različite PCB-ove. AOI uglavnom detektuje izgled i površinske nedostatke komponenti, sa velikom brzinom detekcije i niskom cijenom. Rendgenski pregled može otkriti skrivene unutrašnje nedostatke PCB-a i komponenti, ali ima malu brzinu detekcije i visoku cijenu.

Glavne funkcije ICT softvera za testiranje uključuju programiranje programa testiranja (definiranje testnih tačaka, postavljanje parametara testiranja, pisanje logike testiranja), izvršavanje i kontrolu testiranja (pokretanje, pauziranje, zaustavljanje testiranja), prepoznavanje defekata i alarmiranje (automatsko prosuđivanje rezultata testiranja, označavanje defekata i izdavanje alarma), prikaz i snimanje rezultata testiranja (prezentiranje podataka testiranja u obliku grafikona i izvještaja), analizu podataka i statistiku (brojanje vrsta defekata i stopa pojavljivanja, analiza problema u proizvodnom procesu) i interakciju podataka s drugim sistemima proizvodne linije (kao što je MES sistem).

Razlozi uključuju nerazuman dizajn mjernih tačaka (kao što je premala udaljenost između mjernih tačaka i nepravilna lokacija), što rezultira lošim kontaktom sonde ili međusobnim ometanjem; netačno podešavanje parametara ispitivanja (kao što je preuzak ili preširok raspon praga); habanje sonde, oksidacija ili kontaminacija, što utiče na prenos mjernih signala; neravna površina PCB-a, što uzrokuje neravnomjeran pritisak sonde; logičke greške u mjernom programu, što rezultira pogrešnom procjenom normalnih kola; nestabilne električne performanse same opreme itd.

Optimizirajte dizajn ispitnih tačaka kako biste osigurali razuman raspored, odgovarajući razmak i dobar kvalitet površine ispitnih tačaka. Ponovo kalibrirajte i prilagodite ispitne parametre te odredite odgovarajući raspon praga kroz više probnih testova. Redovno čistite, održavajte i mijenjajte sonde. Prethodno tretirajte neravne PCB ploče ili koristite adaptivne sonde. Pažljivo provjerite i ispravite logičke greške u ispitnom programu. Redovno održavajte i kalibrirajte opremu kako biste osigurali stabilne performanse opreme.

ICT uređaji sa ležištem od eksera obično trebaju prilagoditi ležište od eksera za PCB-ove različitih veličina i tipova, sa slabom fleksibilnošću, ali su veoma efikasni u masovnoj proizvodnji istog tipa PCB-a. ICT uređaji sa letećom sondom kontrolišu kretanje sondi putem softvera bez potrebe za zamjenom hardvera i mogu se prilagoditi testiranju PCB-a različitih veličina i tipova. Potrebno je prilagoditi samo program testiranja i parametre. Međutim, za PCB-ove izuzetno velike veličine ili PCB-ove sa izuzetno velikim brojem ispitnih tačaka, efikasnost testiranja može biti ograničena.

ICT testiranje se obično instalira nakon procesa lemljenja reflowom, a prije funkcionalnog testiranja, kako bi se pravovremeno otkrili problemi s električnim performansama nastali tokom procesa lemljenja i postavljanja komponenti, spriječilo ulazak neispravnih proizvoda u naredne procese i smanjili troškovi ponovne obrade. Također, u skladu sa zahtjevima proizvodnog procesa, može se postaviti zasebna ICT stanica za testiranje nakon postavljanja ključnih komponenti kako bi se provele prethodne inspekcije ključnih dijelova kola.

Analizom podataka ICT testiranja, izračunava se distribucija i učestalost pojavljivanja različitih defekata kako bi se identifikovale slabe karike u proizvodnom procesu. Na primjer, ako je stopa defekata određenog tipa komponenti visoka, može se provjeriti kvalitet ulaznih komponenti, tačnost postavljanja ili proces lemljenja. Ako se često javljaju problemi sa otvorenim strujnim krugom ili kratkim spojem, dizajn PCB-a se može optimizirati (kao što je podešavanje ožičenja i dodavanje ispitnih tačaka), mogu se poboljšati parametri lemljenja ili se mogu pojačati antistatičke mjere tokom proizvodnog procesa.

FCT linija, odnosno linija za testiranje funkcionalnih kola, koristi se za provjeru funkcija štampanih ploča (PCB) ili sastavljenih proizvoda nakon postavljanja i lemljenja komponenti. Simulira stvarno radno okruženje proizvoda, unosi signale pobude i detektuje da li izlazni signali i različite funkcije proizvoda ispunjavaju zahtjeve dizajna. Može identificirati potencijalne logičke greške i probleme s performansama, osiguravajući da se proizvod može normalno koristiti. To je ključni korak u garantovanju funkcionalnog integriteta i pouzdanosti proizvoda.

Princip FCT testiranja zasniva se na funkcionalnim karakteristikama i specifikacijama dizajna proizvoda. Oprema za testiranje primjenjuje specifične uslove pobude, kao što su napajanje i ulazni signal, na testiranu PCB ploču ili proizvod, a istovremeno prikuplja izlazne signale proizvoda. Ovi izlazni signali se porede i analiziraju sa unaprijed postavljenim ispravnim izlaznim podacima, talasnim oblicima, logičkim stanjima itd. Ako izlazni rezultati ne odgovaraju standardima, utvrđuje se da postoje funkcionalni nedostaci, čime se lociraju tačke funkcionalnog kvara proizvoda.

Prilikom odabira, potrebno je uzeti u obzir faktore kao što su sveobuhvatnost funkcija testiranja (da li se mogu ispuniti svi zahtjevi funkcionalnog testiranja proizvoda), tačnost testiranja (tačnost u mjerenju analognih i digitalnih signala), brzina testiranja (usklađenost s ciklusom proizvodne linije), kompatibilnost (podrška testiranju proizvoda različitih modela i specifikacija), softverske funkcije (s funkcijama kao što su uređivanje programa testiranja, snimanje i analiza podataka i upiti za dijagnostiku grešaka), proširivost opreme (mogućnost dodavanja modula za testiranje u skladu s nadogradnjama proizvoda), kao i troškove opreme i postprodajne usluge.

Uobičajeni FCT uređaji uključuju namjenske FCT uređaje zasnovane na fiksacijama i univerzalne FCT uređaje zasnovane na instrumentima. Namjenski FCT uređaji su dizajnirani za specifične proizvode, sa snažnom relevantnošću za testiranje i visokom efikasnošću, ali slabom fleksibilnošću. Fikste je potrebno redizajnirati kada se proizvod ažurira. Univerzalni FCT uređaji koriste instrumente za višekratnu upotrebu (kao što su multimetri, generatori signala, osciloskopi itd.) i postižu testiranje različitih proizvoda putem softverskog programiranja. Imaju visoku fleksibilnost i širok raspon primjene, ali razvoj programa za testiranje je složen, a početni trošak opreme je relativno visok.

Potrebno je osigurati da PCB nema vanjskih oštećenja, da ima dobar kvalitet lemljenja i da nema očiglednih nedostataka poput hladnog lemljenja i kratkih spojeva. Izvršite potrebno čišćenje PCB-a kako biste uklonili preostali fluks, prašinu i druge nečistoće na površini. Provjerite jesu li konektori, interfejsi itd. na PCB-u ispravno instalirani i bez oštećenja. U skladu sa zahtjevima ispitivanja, izvršite potrebne konfiguracije na PCB-u (kao što je snimanje programa, podešavanje kratkospojnika itd.).

Parametri ispitivanja uključuju vrstu (analogni signal, digitalni signal), amplitudu, frekvenciju i radni ciklus ulaznog signala; vrijeme ispitivanja; kriterije procjene izlaznih signala (kao što su raspon napona, logički nivo, karakteristike talasnog oblika); redoslijed i uslove koraka procesa ispitivanja itd. U skladu sa funkcionalnom specifikacijom proizvoda i stvarnim radnim zahtjevima, u kombinaciji sa performansama opreme za ispitivanje, parametri moraju biti razumno postavljeni putem otklanjanja grešaka i verifikacije kako bi se osigurala efikasnost i tačnost ispitivanja.

FCT može otkriti logičke greške (kao što je abnormalna logička kontrola čipova), abnormalan prijenos signala (slabljenje signala, izobličenje, smetnje), kvarove funkcija interfejsa (USB, mrežni interfejs itd. ne mogu normalno komunicirati), probleme s upravljanjem napajanjem (nestabilni izlazni napon, abnormalna zaštita od prekomjerne struje), nedostatke softverskih funkcija (greške u radu programa, vrijeme odziva) itd. Ovi nedostaci mogu biti uzrokovani nepravilnim postavljanjem komponenti, lošim lemljenjem, oštećenjem komponenti ili problemima u dizajnu.

Kada FCT otkrije nedostatke, oprema za testiranje će zabilježiti informacije o nedostatku i izdati alarmni znak. Operateri trebaju označiti neispravne proizvode prema uputama i koristiti profesionalne instrumente (kao što su osciloskopi i logički analizatori) za daljnju analizu uzroka kvarova. Za probleme koji se mogu popraviti (kao što su greške u programu i hladno lemljenje komponenti), popravite ih i ponovo testirajte. Za proizvode koji se ne mogu popraviti, postupajte s njima u skladu s postupkom odbacivanja i dostavite podatke o nedostacima odjelima za proizvodnju i istraživanje i razvoj kako bi se poboljšao proces i optimizirao dizajn.

Redovno kalibrirajte opremu za testiranje kako biste osigurali tačnost ulaznih i izlaznih signala. Optimizirajte program testiranja i precizno postavite parametre testiranja i kriterije procjene. Usvojite više metoda i sredstava testiranja (kao što su testiranje graničnih uslova i granično testiranje) kako biste sveobuhvatno otkrili funkcije proizvoda. Obezbijedite stručnu obuku za operatere kako bi poboljšali svoje sposobnosti analize grešaka i procjene. Uspostavite kompletan mehanizam za snimanje i analizu podataka testiranja i otkrijte potencijalne probleme kroz poređenje historijskih podataka.

Dnevno održavanje uključuje čišćenje površine opreme i ispitnih uređaja kako bi se spriječilo da prašina i nečistoće utiču na testiranje. Redovno provjeravajte status rada svakog modula opreme (kao što su modul napajanja i modul generisanja signala) i pratite ključne indikatore performansi. Provjeravajte i kalibrirajte ispitne uređaje kako biste osigurali dobar kontakt. Pravovremeno ažurirajte softver za testiranje kako biste ispravili greške i dodali nove funkcije. Obavljajte redovne sveobuhvatne kalibracije i detaljno održavanje u skladu sa zahtjevima proizvođača opreme.

Prednost je što može otkriti probleme sa stvarnog funkcionalnog nivoa proizvoda, koji je bliži scenariju korištenja korisnika, te može identificirati logičke i performansne nedostatke koje drugi testovi ne mogu otkriti. Nedostaci su viši troškovi testiranja (troškovi opreme i pribora), složen razvoj programa testiranja i relativno spora brzina testiranja. AOI uglavnom otkriva nedostatke izgleda i površine, uz veliku brzinu i niske troškove. Rendgenski pregled može otkriti skrivene unutrašnje nedostatke. IKT se fokusira na otkrivanje električnih parametara kola i može precizno locirati neispravne komponente, ali nijedan od ta tri ne može direktno provjeriti funkcije proizvoda.

Glavne funkcije FCT softvera za testiranje uključuju pisanje i uređivanje programa za testiranje (definiranje procesa testiranja, postavljanje parametara, pisanje logičkih izjava), kontrolu izvršavanja testiranja (pokretanje, pauziranje, zaustavljanje testiranja), prikupljanje i prikaz podataka u realnom vremenu (prikazivanje talasnih oblika i vrijednosti ulaznih i izlaznih signala), automatsko prepoznavanje defekata i alarmiranje (označavanje grešaka i upozorenje prema kriterijima procjene), snimanje rezultata testiranja i generiranje izvještaja (brojanje stope prolaznosti, snimanje informacija o defektima), analizu podataka i sljedivost (analiza trenda podataka o testiranju, praćenje historije testiranja proizvoda).

Razlozi uključuju nerazumno podešavanje parametara ispitivanja (preširok ili preuzak raspon praga), logičke greške u programu ispitivanja (netačni uslovi procjene), fluktuacije performansi same opreme za ispitivanje (nestabilan izlaz signala), loš kontakt ispitnog uređaja (što rezultira abnormalnim prenosom signala), smetnje u okolini (elektromagnetske smetnje koje utiču na prikupljanje signala) i probleme kompatibilnosti u dizajnu proizvoda (abnormalne performanse u ispitnom okruženju).

Ponovo pregledajte i prilagodite parametre testiranja i optimizirajte prag kroz više testova. Pažljivo provjerite i ispravite logiku programa testiranja i provedite dovoljnu verifikaciju testiranja. Redovno održavajte i kalibrirajte opremu za testiranje kako biste osigurali stabilne performanse. Provjerite i poboljšajte stanje kontakta ispitnog uređaja i po potrebi zamijenite uređaj. Zaštitite ili optimizirajte ispitno okruženje kako biste smanjili smetnje. Komunicirajte s odjelom za istraživanje i razvoj kako biste potvrdili kompatibilnost dizajna proizvoda u ispitnom okruženju i riješili potencijalne probleme.

Namjenski FCT uređaji bazirani na fixtures obično su dizajnirani za specifične proizvode i imaju slabu prilagodljivost PCB-ima različitih veličina i tipova. Fixture je potrebno redizajnirati. Univerzalni FCT uređaji bazirani na instrumentima mogu se do određene mjere prilagoditi testiranju PCB-a različitih veličina i tipova putem softverskog programiranja i zamjene odgovarajućih testnih interfejsa, ali za proizvode sa posebnim funkcijama ili strukturama, neke testne module možda će i dalje trebati prilagoditi.

FCT testiranje se obično postavlja na kraj proizvodne linije, odnosno nakon završetka procesa poput ICT testiranja i inspekcije izgleda, kako bi se osiguralo da su proizvodi pregledani prethodnim procesima provjereni u pogledu funkcija u stanju bliskom stvarnoj upotrebi i kako bi se spriječio protok nekvalificiranih proizvoda do klijenta. U skladu s karakteristikama proizvoda, fazno FCT testiranje može se postaviti i nakon sastavljanja ključnih funkcionalnih modula kako bi se pravovremeno otkrili problemi i smanjio otpad u narednim procesima.

Statističkom analizom podataka FCT testiranja mogu se otkriti obrasci distribucije i problematične tačke visoke frekvencije funkcionalnih defekata proizvoda. Na primjer, ako se određena vrsta funkcionalnog defekta često javlja, odgovarajući proizvodni procesi (kao što su postavljanje komponenti, lemljenje, paljenje softvera) mogu se detaljno istražiti. Analizira se korelacija između defekata i faktora kao što su serije sirovina, proizvodna oprema i operateri, te se poboljšavaju parametri procesa, pojačava kontrola kvaliteta i optimizuje dizajn proizvoda u skladu s tim, čime se poboljšava ukupni kvalitet proizvoda i efikasnost proizvodnje.