AOI, røntgen, IKT, FCT

AOI står for Automated Optical Inspection. Det bruger optiske kameraer til at optage printkortbilleder, sammenligne dem med standardbilleder og automatisk registrere defekter såsom manglende komponenter, forkerte komponenter, omvendt polaritet, forskydning, brodannelse osv. under komponentplaceringsprocessen, hvilket sikrer produktkvaliteten og forbedrer produktionsudbyttet.

AOI bruger princippet om optisk billeddannelse. PCB'en belyses med en lyskilde, kameraet optager billedet, og derefter udtrækker billedbehandlingsalgoritmen komponentens egenskaber. Disse egenskaber sammenlignes med de forudindstillede kvalificerede standardbilleddata for at afgøre, om der er placeringsfejl i komponenterne.

Faktorer som detektionsnøjagtighed (skal opfylde kravene til nøjagtighed i komponentplacering, for eksempel skal nøjagtigheden nå ±0,02 mm ved detektion af 0201-komponenter), detektionshastighed (afstemt med produktionslinjecyklussen), softwarefunktioner (med omfattende detektionsalgoritmer, nem programmering og dataanalyse) og skalerbarhed (understøttelse af detektion af printkort i forskellige størrelser og kompatibel med forskellige komponenttyper) skal tages i betragtning.

Almindelige lyskildetyper omfatter hvide lyskilder, røde lyskilder, blå lyskilder og ringformede lyskilder. Hvide lyskilder giver et fuldt spektrum og er velegnede til generel detektion. Røde lyskilder har gode detektionseffekter på kobberfolier og loddepunkter. Blå lyskilder har høj kontrast med grønne loddemasker. Ringformede lyskilder kan reducere skygger og er velegnede til detektion af komplekse komponenter og printkort med højdeforskelle.

Det er nødvendigt at sikre, at printpladens overflade er ren uden forurenende stoffer såsom støv og oliepletter. Kontroller, at printpladens positioneringsmarkeringspunkter er klare og komplette, så AOI-enheden kan identificere og positionere den nøjagtigt. For dobbeltsidet monterede printplader skal detektionsfladen tydeligt skelnes for at undgå fejldetektion.

Detektionsparametre omfatter billedoptagelsesparametre (såsom eksponeringstid, forstærkning, kontrast), detektionsalgoritmeparametre (såsom tærskelværdi, kantdetektionsfølsomhed) og detektionsområdeparametre (definerer de komponentområder, der skal detekteres, og de ignorerede områder). Parametrene skal normalt optimeres gennem fejlfinding og prøvedetektion for at opnå de bedste detektionsresultater, afhængigt af printpladedesign, komponenttyper og produktionsprocesser.

AOI kan detektere defekter såsom manglende komponenter (komponenter er ikke placeret), forkerte komponenter (forkerte komponentmodeller), omvendt polaritet (polaritet - følsomme komponenter med omvendt polaritet), komponentforskydning (position der overstiger den tilladte tolerance), loddebrodannelse (lodning, der forbinder tilstødende pads), komponentskader (udseendeskader), komponenttombstoning (den ene ende af komponenten 翘起) osv.

Når AOI registrerer en defekt, markerer den automatisk defektens placering og type og genererer en alarmmeddelelse. Operatører skal isolere det defekte printkort i henhold til alarmmeddelelsen og derefter bekræfte det yderligere gennem manuel visuel inspektion eller andre detektionsmetoder. Derefter skal printkortet repareres eller kasseres i henhold til defekttypen.

Kalibrer regelmæssigt kameraerne og lyskilderne på AOI-enheden for at sikre nøjagtig billedoptagelse. Optimer detektionsparametrene og juster algoritmerne for forskellige typer komponenter og printkortdesign. Opdater komponentbiblioteket og standardbilleddata rettidigt for at tilpasse sig nye produkter og processer. Tilbyd professionel træning til operatører for at forbedre deres evner til parameterindstilling og fejlvurdering.

Daglig vedligeholdelse omfatter rengøring af enhedens overflade, linser og lyskilder for at forhindre, at støv påvirker billedkvaliteten. Kontroller regelmæssigt driftsstatus for enhedens mekaniske komponenter (såsom føringsskinner og føringsskruer), smør og fastgør dem. Kontroller de elektriske forbindelser. Udfør regelmæssigt funktionstest og kalibreringer på enheden for at sikre stabil detektionsydelse.

Fordelene er hurtig detektionshastighed, som kan bruges til online realtidsdetektion; relativt lave omkostninger; og evnen til visuelt at detektere komponenternes udseende og overfladefejl. Ulemperne er, at den ikke kan detektere defekter i skjulte loddeforbindelser (såsom de interne loddeforbindelser i BGA og CSP) og har begrænset detektionsevne for små defekter (såsom hulrum mindre end 50 μm). Røntgeninspektion kan detektere interne defekter, men det er langsomt og dyrt.

Hovedfunktionerne i AOI-software omfatter billedoptagelse og -behandling, programmering af inspektionsprogram (definering af inspektionsområdet, indstilling af inspektionsparametre, valg af inspektionsalgoritmer), defektgenkendelse og -klassificering, visning og registrering af inspektionsresultater, dataanalyse og statistik (generering af udbytterapporter, defektfordelingsdiagrammer osv.) samt datainteraktion med andet produktionslinjeudstyr (såsom pick-and-place-maskiner og omarbejdningsstationer).

Årsagerne omfatter urimelig indstilling af detektionsparametre (såsom for høje eller for lave tærskler), forkert billedgenkendelse forårsaget af refleksion eller farveforskelle på komponentoverfladen, interferens fra pletter eller fremmedlegemer på printpladeoverfladen, kontaminering af AOI-enhedens linse eller lyskilde og afvigelser mellem standardbillederne i komponentbiblioteket og de faktiske komponenter.

Juster detektionsparametrene igen, og optimer tærsklen og følsomheden gennem prøvedetektion. Rengør printpladeoverfladen for at fjerne pletter og fremmedlegemer. Rengør eller udskift forurenede linser og lyskilder. Opdater standardbillederne i komponentbiblioteket for at sikre overensstemmelse med de faktiske komponenter. Brug flere detektionsalgoritmer til at supplere hinanden og reducere begrænsningerne ved en enkelt algoritme.

Moderne AOI-enheder har normalt god skalerbarhed. Inspektionsområdet og parametrene kan justeres via softwareindstillinger for at tilpasse sig printkort i forskellige størrelser. For forskellige typer printkort (såsom stive printkort, fleksible printkort, stive-fleksible printkort), så længe de er inden for enhedens detektionskapaciteter, kan effektiv detektion opnås ved at justere de tilsvarende detektionsprocesser og parametre.

AOI installeres generelt efter pick-and-place-maskinen og før reflow-lodningen for at detektere defekter i komponentplaceringen rettidigt og forhindre defekte produkter i at komme ind i reflow-lodningsprocessen, hvilket reducerer omarbejdningsomkostningerne. Det kan også installeres efter reflow-lodning for at detektere loddekvaliteten, men hvis der findes problemer på dette tidspunkt, vil vanskeligheden og omkostningerne ved omarbejdning stige.

Ved at analysere AOI-detektionsdataene kan forekomstraterne og fordelingen af ​​forskellige defekter tælles for at identificere de svage led i produktionsprocessen. Hvis for eksempel offset-defekten i en bestemt type komponent forekommer ofte, kan placeringsparametrene for pick-and-place-maskinen justeres. Hvis der er mange brodannelsesdefekter, kan loddepasta-trykprocessen eller reflow-loddetemperaturprofilen optimeres.

Røntgeninspektion bruger røntgenstråler til at trænge ind i printkortet og komponenterne. Baseret på de forskellige absorptionsgrader af forskellige materialer i forhold til røntgenstråler dannes der forskellige gråtonebilleder, hvorved interne defekter i printkortets placering opdages, såsom hulrum, koldlodning og manglende befugtning i loddesamlinger på pakkede komponenter som BGA og CSP, samt unormale interne strukturer af komponenter og fremmedlegemer, hvilket sikrer produktkvalitet og pålidelighed.

Røntgenstråler har gennemtrængelighed. Når røntgenstråler rammer printpladen, varierer intensiteten af ​​røntgenstrålerne efter at have passeret gennem printpladen på grund af de forskellige stoffers absorptionskapacitet (såsom kobber, loddemetal, plastemballage osv.) i forhold til røntgenstråler. Detektoren modtager disse røntgenstråler med forskellig intensitet og konverterer dem til elektriske signaler, som derefter behandles og konverteres til gråtonebilleder. Den interne struktur og defektforholdene kan bedømmes ved at analysere billederne.

Faktorer som detektionsnøjagtighed (skal kunne skelne små defekter, såsom loddehuller på mikronniveau), forstørrelse (opfylder detektionskravene for komponenter i forskellige størrelser), detektionshastighed (afstemt med produktionslinjens cyklus), billedopløsning (høj opløsning hjælper med tydeligt at observere detaljer), udstyrets skalerbarhed (understøtter detektion af printkort i forskellige størrelser og er kompatibel med forskellige detektionstilstande) og softwarefunktioner (med funktioner som billedanalyse, defektgenkendelse og datastatistik) skal tages i betragtning.

Almindelige typer omfatter 2D-røntgeninspektionsenheder og 3D-røntgeninspektionsenheder (såsom CT-inspektionsenheder). 2D-enheder har en relativt simpel struktur og lavere omkostninger og kan detektere overfladefejl og visse interne defekter i printplader. 3D-enheder kan opnå flerlagsbilleder og 3D-billeddannelse, hvilket mere præcist kan detektere interne defekter i komponenter med komplekse strukturer, men udstyrsomkostningerne er høje, og detekteringshastigheden er relativt langsom.

Generelt kræves der ingen særlig forbehandling, men det er nødvendigt at sikre, at printpladens overflade er ren uden synlige pletter og fremmedlegemer; fjern metalafskærmninger og andet tilbehør på printpladen, der kan påvirke inspektionen; for flerlags-printplader kan visse lag, hvis det vides, at de ikke er nødvendige til inspektion, indstilles i inspektionssoftwaren for at forbedre inspektionseffektiviteten.

Detektionsparametre omfatter rørspænding og rørstrøm for røntgenstråler (som påvirker røntgenstrålernes intensitet og gennemtrængelighed), eksponeringstid (som påvirker billedets lysstyrke og klarhed), forstørrelse (justeret i henhold til komponentstørrelse og detektionskrav), detektionsvinkel (for 3D-inspektionsenheder skal forskellige vinkler indstilles til scanning) osv. Parametrene skal normalt optimeres gennem fejlfinding og prøvedetektion for at opnå de bedste inspektionsbilleder, afhængigt af materialet, printpladens tykkelse og komponenttyper.

Røntgen kan detektere interne defekter i loddeforbindelser på pakkede komponenter såsom BGA, CSP og QFN, såsom hulrum, koldlodning, manglende lodning, manglende loddekugler og loddekugleforskydning. Det kan også detektere revner og fremmedlegemer inde i komponenter, samt problemer såsom kortslutninger mellem lag og åbne kredsløb inde i printkortet.

Når røntgenundersøgelser registrerer defekter, genereres en detaljeret inspektionsrapport, der markerer defektens placering, type og alvorlighed. Operatørerne skal isolere det defekte printkort i henhold til rapporten. Reparerbare defekter (såsom problemer med loddeforbindelser) kan repareres ved hjælp af efterbehandlingsudstyr. Printkort med alvorlige defekter vil blive skrottet, og årsagerne til defekterne vil blive analyseret for at optimere produktionsprocessen.

Kalibrer regelmæssigt røntgenudstyret for at sikre stabil ydeevne af røntgenkilden og detektoren; optimer detektionsparametrene og juster parametrene for forskellige typer printkort og komponenter; indfør avancerede billedanalysealgoritmer for at forbedre nøjagtigheden af ​​defektgenkendelse; sørg for professionel træning for operatører for at forbedre deres billedanalyse- og defektvurderingsevner; etabler standardinspektionsprocesser og specifikationer for at reducere menneskelige fejl.

Daglig vedligeholdelse omfatter rengøring af enhedens overflade for at forhindre støvophobning i at påvirke varmeafledningen; regelmæssig kontrol af røntgenrørets driftsstatus og overvågning af parametre såsom rørspænding og rørstrøm; kontrol af detektorens følsomhed og stabilitet; smøring og fastgørelse af enhedens mekaniske transmissionskomponenter; regelmæssig udførelse af ydeevnetests og kalibreringer på enheden for at sikre nøjagtige og pålidelige detektionsresultater.

Fordelene er evnen til at detektere skjulte interne defekter i printkort og komponenter, og det har unikke fordele ved inspektion af loddeforbindelser i pakker som BGA og CSP; det kan give 3D-strukturinformation (3D-røntgeninspektion). Ulemperne er relativt langsom detekteringshastighed og høje omkostninger; professionelle operatører er nødvendige for billedanalyse og defektvurdering; røntgenstråler er radioaktive i et vist omfang, og der kræves beskyttelsesforanstaltninger. AOI-inspektion er hurtig, billig og kan visuelt detektere komponenternes udseende og overfladefejl, men den kan ikke detektere skjulte interne defekter.

Hovedfunktionerne i røntgeninspektionssoftware omfatter billedoptagelse og -behandling (justering af billedets lysstyrke, kontrast, filtrering osv.), defektgenkendelse og -markering (automatisk eller manuel genkendelse af defekter og markering af deres positioner og typer), 3D-billedrekonstruktion (til 3D-røntgenenheder), generering af inspektionsresultatrapporter (detaljerede optegnelser over defektinformation, detektionsparametre osv.), dataanalyse og statistik (tælling af defektforekomstrater og analyse af produktionsprocesproblemer) samt datainteraktion med andre produktionslinjesystemer.

Årsagerne omfatter forkert indstilling af detektionsparametre (såsom upassende rørspænding og eksponeringstid, hvilket resulterer i dårlig billedkvalitet), begrænsninger i billedanalysealgoritmer (manglende evne til præcist at identificere komplekse defekter), manglende operatørerfaring (forkert vurdering af billeder), specielle materialer og strukturer af printkort eller komponenter (hvilket resulterer i unormale billedgråtoner) og problemer med selve udstyrets nøjagtighed og stabilitet.

Juster detektionsparametrene for at optimere billedkvaliteten; opgrader eller forbedr billedanalysealgoritmerne for at forbedre evnen til at genkende defekter; styrk operatørernes træning for at forbedre deres professionelle niveau; opret et bibliotek med defektprøver til sammenlignende analyse af komplekse billeder; vedligehold og kalibrer regelmæssigt udstyret for at sikre stabil udstyrsydelse.

Moderne røntgenapparater har normalt en vis justerbarhed og kompatibilitet. Gennem softwareindstillinger og hardwarejusteringer (såsom at skifte linser med forskellige brændvidder og justere størrelsen på inspektionsplatformen) kan de tilpasses inspektion af printkort i forskellige størrelser. For forskellige typer printkort (såsom stive printkort, fleksible printkort, stive-fleksible printkort) og komponenter kan effektiv detektion opnås ved at justere de tilsvarende detektionsparametre og -tilstande, så længe de er inden for enhedens detektionskapacitet. For printkort med specielle strukturer eller ekstremt tynde og tykke printkort kan der dog være behov for specielt konfigurerede enheder.

Det installeres normalt efter reflow-lodning for at inspicere printkortet efter svejsning og rettidigt detektere interne defekter såsom loddesamlinger. Det kan også oprette en separat røntgeninspektionsstation efter nøgleprocesser (f.eks. efter placering af BGA-komponenter) for at udføre særlige inspektioner af nøglekomponenter for at sikre produktkvalitet, men dette vil øge kompleksiteten og omkostningerne ved produktionslinjen.

Ved at analysere røntgeninspektionsdataene kan fordelingen og forekomstfrekvenserne af forskellige defekter tælles for at identificere de svage led i produktionsprocessen. Hvis f.eks. hulrumsraten i BGA-loddeforbindelser i en bestemt batch af printkort viser sig at være høj, kan mængden af ​​loddepasta, temperaturprofilen for reflow-lodning eller komponentplaceringstrykket justeres. Hvis der ofte forekommer fremmedlegemer inde i komponenter, kan kvaliteten af ​​de indkommende komponenter og produktionsmiljøets renlighed kontrolleres, og processen kan forbedres, og kontrollen kan styrkes i overensstemmelse hermed.

En ICT-linje, nærmere bestemt In-Circuit Test-linje, er en enhed, der udfører elektriske ydeevnetests på printkort med monterede og loddede komponenter. Den skaber kontakt med testpunkterne på printkortet via sonder, registrerer åbne kredsløb, kortslutninger og om komponentparametre (såsom modstand, kapacitans og induktansværdier) opfylder designkravene, samt komponenternes loddekvalitet. Den kan hurtigt finde defekte komponenter og defekte loddeforbindelser, hvilket sikrer kvaliteten af ​​printkortprodukter og forbedrer produktionseffektiviteten og udbyttet.

Princippet for IKT-testning er baseret på kredsløbsnetværksanalyse. Testudstyret sender excitationssignaler (såsom strøm og spænding) til testpunkterne på printkortet via sonder og måler derefter kredsløbets responssignaler. I henhold til det forudindstillede testprogram og standardparametre sammenlignes de faktiske målte værdier med de teoretiske værdier for at afgøre, om der er problemer såsom åbne kredsløb, kortslutninger og afvigelser i komponentparametrene i kredsløbet. For eksempel, for en resistiv komponent, påføres en kendt spænding, den løbende strøm måles, og modstandsværdien beregnes og sammenlignes med den nominelle værdi.

Ved udvælgelsen skal faktorer som testnøjagtighed (mulighed for nøjagtig måling af komponentparametre, såsom en modstandsmålenøjagtighed på ±1%), testhastighed (opfylder kravene til produktionslinjecyklussen), antal testpunkter (egnet til antallet af testpunkter på printkortet), softwarefunktioner (med grafisk programmeringsgrænseflade, automatisk diagnosefunktion, mulighed for statistisk dataanalyse), udstyrskompatibilitet (understøttelse af test af forskellige typer printkort og forskellige komponentpakker), probens levetid og vedligeholdelsesomkostninger tages i betragtning. Derudover skal der også lægges vægt på udstyrsleverandørens tekniske support og eftersalgsservice.

Almindelige IKT-enheder omfatter sømseng-IKT og flyvende sonde-IKT. Sømsengen-IKT har kontakt med printkortets testpunkter gennem en fast sømseng og kan teste flere punkter på én gang med en hurtig testhastighed, der er egnet til masseproduktion. Omkostningerne ved at fremstille sømsengen er dog høje, og sømsengen skal udskiftes med andre printkort. Den flyvende sonde-IKT bruger bevægelige sonder til at teste punkter et efter et uden behov for at fremstille et sømseng. Den er høj fleksibilitet og er egnet til produktion i små serier og med flere varianter, men testhastigheden er relativt lav.

Det er nødvendigt at sikre, at printpladens overflade er ren uden forurenende stoffer såsom loddeslagger, tinperler og oliepletter for at undgå at påvirke den gode kontakt mellem proberne og testpunkterne. Kontroller, om testpunkterne på printpladen er komplette og fri for oxidation. Rengør eller fortinne testpunkterne om nødvendigt. Fjern metalafskærmninger og andet tilbehør på printpladen, der kan forstyrre testen. For dobbeltsidet monterede printplader skal testfladen tydeligt skelnes.

Testparametrene omfatter excitationssignalets type (spænding, strøm), størrelse og frekvens; måleområde (såsom modstandsmåleområdet på 0,1Ω - 10MΩ); testtiden (testvarigheden for hvert testpunkt); tærskelværdiindstillingen (såsom det tilladte afvigelsesområde for modstandsværdien på ±5%) osv. I henhold til printkortets kredsløbsdesign, komponentspecifikationer og testkrav skal parametrene indstilles rimeligt gennem fejlfinding og prøvetestning for at sikre testens nøjagtighed og pålidelighed.

IKT kan detektere åbne kredsløb (kredsløbet er ikke forbundet), kortslutninger (uventet ledning mellem forskellige linjer), forkert komponentinstallation (f.eks. installation af en modstand som kondensator), forkerte komponentparametre (værdierne for modstande, kondensatorer og induktorer stemmer ikke overens med de nominelle værdier), omvendt komponentpolaritet (polære komponenter såsom dioder og elektrolytkondensatorer er installeret omvendt), koldlodning (loddeforbindelserne ser ud til at være forbundet, men har dårlig elektrisk ydeevne) osv.

Når ICT registrerer defekter, viser den defektens placering, type og detaljerede oplysninger på testsoftwarens brugerflade. Operatører skal fjerne det defekte printkort fra produktionslinjen i henhold til anvisningerne og bruge værktøjer som multimetre og oscilloskoper til yderligere at bekræfte problemerne. Reparerbare defekter (såsom koldlodning og forkert komponentinstallation) skal repareres med efterbearbejdningsværktøjer. Printkort med alvorlige ikke-reparerbare defekter skal kasseres, defektdataene skal registreres, og årsagerne skal analyseres for at forbedre produktionsprocessen.

Kalibrer IKT-udstyret regelmæssigt for at sikre nøjagtigheden af ​​excitationssignalet og målesystemet. Hold sonderne rene og i god stand, og udskift slidte eller beskadigede sonder rettidigt. Optimer testprogrammet, og indstil testparametrene nøjagtigt. Sørg for professionel træning af operatører for at forbedre deres fejlvurdering og håndteringsevner. Etabler standard testprocesser og specifikationer for at reducere menneskelige driftsfejl.

Daglig vedligeholdelse omfatter rengøring af enhedens overflade og sonder for at forhindre støv og lodrester i at påvirke testen. Kontroller regelmæssigt sondetrykket for at sikre god kontakt med testpunkterne. Overvåg udstyrets elektriske ydeevne, såsom excitationssignalets stabilitet. For sømbunds-IKT skal du kontrollere sømbundens fastgørelsestilstand og stifternes ledningsevne. Sikkerhedskopier regelmæssigt testprogrammer og data for at forhindre tab. Udfør regelmæssige kalibreringer og professionel vedligeholdelse i henhold til udstyrsproducentens krav.

Fordelene er muligheden for direkte at detektere kredsløbets elektriske ydeevne, nøjagtigt bedømme komponentparametre og loddekvalitet og præcist lokalisere fejlpunkter; det har en god detekteringseffekt på problemer som åbne kredsløb og kortslutninger. Ulemperne er behovet for at indstille testpunkter på printkortet, hvilket øger printkortets design- og fremstillingsomkostninger; det kan kun detektere de områder, der er tilgængelige fra testpunkterne, med detektion af blinde vinkler; udviklingen af ​​testprogrammet er kompleks, og omprogrammering er påkrævet for forskellige printkort. AOI detekterer primært komponenternes udseende og overfladefejl med hurtig detekteringshastighed og lave omkostninger. Røntgeninspektion kan detektere skjulte interne defekter i printkort og komponenter, men det har en langsom detekteringshastighed og høje omkostninger.

Hovedfunktionerne i IKT-testsoftware omfatter programmering af testprogrammer (definering af testpunkter, indstilling af testparametre, skrivning af testlogik), testudførelse og -kontrol (start, pause, stop af testen), fejlregistrering og alarm (automatisk vurdering af testresultaterne, markering af fejl og udstedelse af alarmer), visning og registrering af testresultater (præsentation af testdata i form af diagrammer og rapporter), dataanalyse og statistik (optælling af fejltyper og forekomstrater, analyse af produktionsprocesproblemer) og datainteraktion med andre produktionslinjesystemer (såsom MES-systemet).

Årsagerne omfatter urimeligt design af testpunkter (såsom for lille afstand mellem testpunkter og forkert placering), hvilket resulterer i dårlig probekontakt eller gensidig interferens; unøjagtig indstilling af testparametre (såsom for smalt eller for bredt et tærskelområde); probeslid, oxidation eller kontaminering, der påvirker transmissionen af ​​testsignaler; ujævn printpladeoverflade, der forårsager ujævnt probetryk; logiske fejl i testprogrammet, hvilket resulterer i fejlvurdering af normale kredsløb; ustabil elektrisk ydeevne af selve udstyret osv.

Optimer designet af testpunkter for at sikre et rimeligt layout, passende afstand og god overfladekvalitet for testpunkterne. Kalibrer og juster testparametrene, og bestem det passende tærskelområde gennem flere prøvetests. Rengør, vedligehold og udskift proberne regelmæssigt. Forbehandl ujævne printkort eller brug adaptive prober. Kontroller og ret omhyggeligt de logiske fejl i testprogrammet. Vedligehold og kalibrer udstyret regelmæssigt for at sikre stabil udstyrets ydeevne.

IKT-enheder med søm skal normalt tilpasses sømlaget til printkort i forskellige størrelser og typer med dårlig fleksibilitet, men de er yderst effektive til masseproduktion af den samme type printkort. IKT-enheder med flyvende prober styrer probernes bevægelse gennem software uden behov for at udskifte hardware og kan tilpasses testning af printkort i forskellige størrelser og typer. Kun testprogrammet og parametrene skal justeres. For ekstremt store printkort eller printkort med et ekstremt stort antal testpunkter kan testeffektiviteten dog være begrænset.

IKT-testning installeres normalt efter reflow-lodningsprocessen og før funktionstesten for rettidigt at opdage de elektriske ydeevneproblemer, der genereres under lodning og komponentplaceringsprocesser, forhindre defekte produkter i at komme ind i efterfølgende processer og reducere omkostninger til efterbearbejdning. Det kan også, i henhold til produktionsprocessens krav, oprettes en separat IKT-teststation efter placering af nøglekomponenter for at udføre forudgående inspektioner af vigtige kredsløbsdele.

Ved at analysere IKT-testdataene kan fordelingen og forekomstfrekvenserne af forskellige defekter tælles for at identificere de svage led i produktionsprocessen. Hvis f.eks. defektraten for en bestemt type komponentparametre er høj, kan kvaliteten af ​​indgående komponenter, placeringsnøjagtigheden eller loddeprocessen kontrolleres. Hvis der ofte opstår problemer med åbent kredsløb eller kortslutning, kan printkortets design optimeres (f.eks. ved at justere ledningerne og tilføje testpunkter), loddeparametrene kan forbedres, eller antistatiske foranstaltninger under produktionsprocessen kan styrkes.

En FCT-linje, også kendt som Functional Circuit Test Line, bruges til at verificere funktionerne af printkort eller samlede produkter efter komponentplacering og lodning. Den simulerer produktets faktiske arbejdsmiljø, sender excitationssignaler og registrerer, om produktets udgangssignaler og forskellige funktioner opfylder designkravene. Den kan identificere potentielle logiske fejl og ydeevneproblemer og sikre, at produktet kan bruges normalt. Det er et afgørende skridt i at garantere produktets funktionelle integritet og pålidelighed.

Princippet for FCT-testning er baseret på produktets funktionelle egenskaber og designspecifikationer. Testudstyret anvender specifikke excitationsbetingelser, såsom strømforsyning og signalindgang, på det testede printkort eller produkt, og indsamler samtidig produktets udgangssignaler. Disse udgangssignaler sammenlignes og analyseres med de forudindstillede korrekte udgangsdata, bølgeformer, logiske tilstande osv. Hvis udgangsresultaterne ikke stemmer overens med standarderne, bestemmes det, at der er funktionelle defekter, hvorved produktets funktionelle fejlpunkter findes.

Ved udvælgelsen skal faktorer som testfunktionernes omfang (om det kan opfylde alle produktets funktionelle testkrav), testnøjagtighed (nøjagtighed i måling af analoge og digitale signaler), testhastighed (matchning af produktionslinjecyklussen), kompatibilitet (understøttelse af test af produkter af forskellige modeller og specifikationer), softwarefunktioner (med funktioner som redigering af testprogrammer, dataregistrering og -analyse samt fejldiagnose), udstyrets udvidelsesmuligheder (mulighed for at tilføje testmoduler i henhold til produktopgraderinger) samt udstyrsomkostninger og eftersalgsservice tages i betragtning.

Almindelige FCT-enheder omfatter dedikerede FCT-enheder baseret på armaturer og universelle FCT-enheder baseret på instrumenter. Dedikerede FCT-enheder er designet til specifikke produkter med stærk testrelevans og høj effektivitet, men lav fleksibilitet. Armaturerne skal redesignes, når produktet opdateres. Universelle FCT-enheder bruger genanvendelige testinstrumenter (såsom multimetre, signalgeneratorer, oscilloskoper osv.) og opnår test af forskellige produkter gennem softwareprogrammering. De har høj fleksibilitet og et bredt anvendelsesområde, men udviklingen af ​​testprogrammer er kompleks, og de indledende udstyrsomkostninger er relativt høje.

Det er nødvendigt at sikre, at printkortet ikke har nogen ydre skader, god lodningskvalitet og ingen åbenlyse defekter såsom koldlodning og kortslutninger. Udfør den nødvendige rengøring af printkortet for at fjerne resterende flux, støv og andre urenheder på overfladen. Kontroller, om stikkene, grænsefladerne osv. på printkortet er installeret korrekt og uden skader. Udfør de nødvendige konfigurationer på printkortet i henhold til testkravene (såsom programbrænding, jumperindstilling osv.).

Testparametre omfatter type (analogt signal, digitalt signal), amplitude, frekvens og duty cycle for indgangssignalet; testtid; vurderingskriterier for udgangssignaler (såsom spændingsområde, logisk niveau, bølgeformkarakteristika); rækkefølgen og betingelserne for testprocestrin osv. I henhold til produktets funktionelle specifikation og faktiske driftskrav, kombineret med testudstyrets ydeevne, skal parametrene indstilles rimeligt gennem fejlfinding og verifikation for at sikre testens effektivitet og nøjagtighed.

FCT kan detektere logiske funktionsfejl (såsom unormal logisk styring af chips), unormal signaltransmission (signaldæmpning, forvrængning, interferens), interfacefunktionsfejl (USB, netværksinterface osv. kan ikke kommunikere normalt), strømstyringsproblemer (ustabil spændingsudgang, unormal overstrømsbeskyttelse), softwarefunktionsfejl (programdriftsfejl, responstimeout) osv. Disse fejl kan være forårsaget af forkert komponentplacering, dårlig lodning, komponentskader eller designproblemer.

Når FCT registrerer defekter, registrerer testudstyret defektinformationen og udsender en alarmmeddelelse. Operatører skal markere de defekte produkter i henhold til meddelelserne og bruge professionelle instrumenter (såsom oscilloskoper og logikanalysatorer) til yderligere at analysere årsagerne til fejlene. Ved reparerbare problemer (såsom programfejl og koldlodning af komponenter) skal de repareres og testes igen. Ved produkter, der ikke kan repareres, skal de håndteres i henhold til skrotningsprocessen og defektdataene sendes tilbage til produktions- og udviklingsafdelingerne for at forbedre processen og optimere designet.

Kalibrer regelmæssigt testudstyret for at sikre nøjagtigheden af ​​input- og outputsignaler. Optimer testprogrammet, og indstil testparametrene og vurderingskriterierne nøjagtigt. Anvend flere testmetoder og -midler (såsom randbetingelsestest og grænsetest) for at detektere produktfunktioner omfattende. Tilbyd professionel træning til operatører for at forbedre deres evner til fejlanalyse og vurdering. Etabler en komplet mekanisme til registrering og analyse af testdata, og opdag potentielle problemer gennem sammenligning af historiske data.

Daglig vedligeholdelse omfatter rengøring af overfladen på udstyret og testfiksturerne for at forhindre støv og urenheder i at påvirke testen. Kontroller regelmæssigt driftsstatus for hvert modul i udstyret (såsom strømforsyningsmodulet og signalgenereringsmodulet) og overvåg nøgleindikatorer for ydeevne. Kontroller og kalibrer testfiksturerne for at sikre god kontakt. Opdater testsoftwaren rettidigt for at rette fejl og tilføje nye funktioner. Udfør regelmæssige omfattende kalibreringer og dybdegående vedligeholdelse i henhold til udstyrsproducentens krav.

Fordelen er, at den kan opdage problemer ud fra produktets faktiske funktionelle niveau, hvilket er tættere på brugerens brugsscenarie, og kan identificere logiske og ydeevnefejl, der ikke kan opdages af andre tests. Ulemperne er højere testomkostninger (udstyrs- og armaturomkostninger), kompleks testprogramudvikling og relativt langsom testhastighed. AOI registrerer primært udseende- og overfladefejl med høj hastighed og lave omkostninger. Røntgeninspektion kan opdage skjulte interne defekter. IKT fokuserer på detektion af elektriske parametre i kredsløb og kan præcist lokalisere defekte komponenter, men ingen af ​​de tre kan direkte verificere produktets funktioner.

Hovedfunktionerne i FCT-testsoftware omfatter skrivning og redigering af testprogrammer (definering af testprocessen, indstilling af parametre, skrivning af logiske vurderingsudsagn), kontrol af testudførelse (start, pause, stop af testen), indsamling og visning af data i realtid (visning af input- og outputsignalkurveformer og -værdier), automatisk fejlgenkendelse og alarm (markering af fejl og prompt i henhold til vurderingskriterierne), registrering af testresultater og generering af rapporter (tælling af beståelsesprocent, registrering af fejlinformation), dataanalyse og sporbarhed (analyse af tendensen i testdata, sporing af produktets testhistorik).

Årsagerne omfatter urimelig indstilling af testparametre (for bredt eller for snævert tærskelområde), logiske fejl i testprogrammet (unøjagtige vurderingsbetingelser), udsving i selve testudstyrets ydeevne (ustabilt signaludgang), dårlig kontakt med testfiksturen (hvilket resulterer i unormal signaltransmission), miljøforstyrrelser (elektromagnetisk interferens, der påvirker signalopsamlingen) og kompatibilitetsproblemer i produktdesign (unormal ydeevne i testmiljøet).

Gennemgå og juster testparametrene, og optimer tærsklen gennem flere tests. Kontroller og korriger omhyggeligt testprogrammets logik, og udfør tilstrækkelig testverifikation. Vedligehold og kalibrer testudstyret regelmæssigt for at sikre stabil ydeevne. Kontroller og forbedr testfiksturens kontakttilstand, og udskift fiksturen om nødvendigt. Afskærm eller optimer testmiljøet for at reducere interferens. Kommuniker med R&D-afdelingen for at bekræfte produktdesignets kompatibilitet i testmiljøet og løse potentielle problemer.

Dedikerede FCT-enheder baseret på armaturer er normalt designet til specifikke produkter og har dårlig tilpasningsevne til printkort i forskellige størrelser og typer. Armaturerne skal redesignes. Universelle FCT-enheder baseret på instrumenter kan i et vist omfang tilpasses testning af printkort i forskellige størrelser og typer gennem softwareprogrammering og udskiftning af de passende testgrænseflader, men for produkter med specielle funktioner eller strukturer kan det stadig være nødvendigt at tilpasse nogle testmoduler.

FCT-testning udføres generelt i slutningen af ​​produktionslinjen, dvs. efter at processer som IKT-testning og udseendeinspektion er afsluttet, for at sikre, at de produkter, der er screenet af de foregående processer, verificeres for funktioner i en tilstand tæt på faktisk brug, og for at forhindre ukvalificerede produkter i at flyde til kunden. I henhold til produktegenskaberne kan faseopdelt FCT-testning også udføres efter samling af nøglefunktionsmoduler for at opdage problemer rettidigt og reducere spild i efterfølgende processer.

Gennem statistisk analyse af FCT-testdata kan fordelingsmønstre og hyppige problempunkter for produktfunktionelle defekter opdages. Hvis en bestemt type funktionel defekt f.eks. forekommer hyppigt, kan de tilsvarende produktionsprocesser (såsom komponentplacering, lodning, softwarebrænding) undersøges grundigt. Analyser sammenhængen mellem defekter og faktorer som råvarebatcher, produktionsudstyr og operatører, og forbedr procesparametre, styrk kvalitetskontrollen og optimer produktdesignet i overensstemmelse hermed, hvorved den samlede produktkvalitet og produktionseffektivitet forbedres.