AOI, röntgen, IKT, FCT

AOI tähistab automatiseeritud optilist kontrolli. See kasutab optilisi kaameraid trükkplaadi kujutiste jäädvustamiseks, nende võrdlemiseks standardkujutistega ja komponentide paigutamise käigus automaatselt defektide, näiteks puuduvate komponentide, valede komponentide, vale polaarsuse, nihke, sildade jms tuvastamiseks, tagades toote kvaliteedi ja parandades tootmissaagist.

AOI kasutab optilise pildistamise põhimõtet. See valgustab trükkplaati valgusallikaga, kaamera jäädvustab pildi ja seejärel pilditöötlusalgoritm tuvastab komponendi omadused. Neid omadusi võrreldakse eelnevalt määratud kvalifitseeritud standardpiltide andmetega, et teha kindlaks, kas komponentides on paigutusdefekte.

Arvesse tuleb võtta selliseid tegureid nagu tuvastustäpsus (peaks vastama komponentide paigutuse täpsuse nõuetele, näiteks 0201 komponentide tuvastamisel peaks täpsus ulatuma ±0,02 mm-ni), tuvastuskiirus (vastab tootmisliini tsüklile), tarkvarafunktsioonid (rikkalikud tuvastusalgoritmid, lihtne programmeerimine ja andmeanalüüs) ja skaleeritavus (erineva suurusega trükkplaatide tuvastamise toetamine ja ühilduvus erinevat tüüpi komponentidega).

Levinud valgusallikate tüüpide hulka kuuluvad valged valgusallikad, punased valgusallikad, sinised valgusallikad ja rõngakujulised valgusallikad. Valged valgusallikad pakuvad täielikku spektrit ja sobivad üldiseks tuvastamiseks. Punastel valgusallikatel on hea tuvastusefekt vaskfooliumidel ja jooteühendustel. Sinistel valgusallikatel on kõrge kontrast roheliste jootemaskidega. Rõngakujulised valgusallikad võivad vähendada varje ja sobivad keerukate komponentide ja kõrguse erinevusega trükkplaatide tuvastamiseks.

On vaja tagada, et trükkplaadi pind oleks puhas ja ilma tolmu, õliplekkide ja muude saasteaineteta. Kontrollige, et trükkplaadi positsioneerimismärgised oleksid selged ja täielikud, et AOI-seade saaks trükkplaati täpselt tuvastada ja positsioneerida. Kahepoolselt paigaldatud trükkplaatide puhul tuleb tuvastamispind selgelt eristada, et vältida vale tuvastamist.

Tuvastusparameetrite hulka kuuluvad pildi omandamise parameetrid (nt säriaeg, võimendus, kontrastsus), tuvastusalgoritmi parameetrid (nt läviväärtus, serva tuvastamise tundlikkus) ja tuvastusala parameetrid (mis määravad tuvastatavad ja ignoreeritavad komponentide alad). Tavaliselt tuleb parameetreid parimate tuvastustulemuste saavutamiseks optimeerida silumise ja proovituvastuse abil, olenevalt trükkplaadi konstruktsioonist, komponentide tüübist ja tootmisprotsessist.

AOI suudab tuvastada defekte, nagu puuduvad komponendid (komponendid pole paigutatud), valed komponendid (valed komponentide mudelid), vastupidine polaarsus (polaarsuse suhtes tundlikud komponendid vastupidise polaarsusega), komponendi nihe (lubatud tolerantsi ületav asend), jootmise sildumine (külgnevate padjandite ühendamine jootmisega), komponendi kahjustused (välimuse kahjustused), komponendi hauakivi tekitamine (komponendi ühe otsa kahjustus) jne.

Kui AOI tuvastab defekti, märgib see automaatselt defekti asukoha ja tüübi ning genereerib häireteate. Operaatorid peavad defektse trükkplaadi vastavalt häirekellale isoleerima ja seejärel selle käsitsi visuaalse kontrolli või muude tuvastusmeetodite abil kinnitama. Seejärel parandab või utiliseerib trükkplaadi vastavalt defekti tüübile.

Kalibreerige regulaarselt AOI-seadme kaameraid ja valgusallikaid, et tagada täpne pildi saamine. Optimeerige tuvastusparameetreid ja kohandage algoritme erinevat tüüpi komponentide ja trükkplaatide disainide jaoks. Uuendage komponentide teeki ja standardseid pildiandmeid õigeaegselt, et need kohanduksid uute toodete ja protsessidega. Pakkuge operaatoritele professionaalset koolitust, et parandada nende parameetrite seadistamise ja defektide hindamise võimet.

Igapäevane hooldus hõlmab seadme pinna, läätsede ja valgusallikate puhastamist, et tolm ei mõjutaks pildikvaliteeti. Kontrollige regulaarselt seadme mehaaniliste komponentide (nt juhtrööpad ja juhtkruvid) tööseisundit, määrige ja kinnitage neid. Kontrollige elektriühendusi. Tehke seadmel regulaarselt funktsionaalseid teste ja kalibreerimisi, et tagada stabiilne tuvastusjõudlus.

Eelised on kiire tuvastuskiirus, mida saab kasutada reaalajas online-tuvastuseks; suhteliselt madal hind; ja võime visuaalselt tuvastada komponentide välimust ja pinnadefekte. Puudusteks on see, et see ei suuda tuvastada peidetud jooteühenduste defekte (näiteks BGA ja CSP sisemiste jooteühenduste puhul) ning sellel on piiratud avastamisvõime väikeste defektide (näiteks alla 50 μm suuruste tühimike) puhul. Röntgenkontroll suudab tuvastada sisemisi defekte, kuid see on aeglane ja kulukas.

AOI tarkvara peamised funktsioonid hõlmavad piltide hankimist ja töötlemist, kontrolliprogrammi programmeerimist (kontrolliala määratlemine, kontrolliparameetrite määramine, kontrollialgoritmide valimine), defektide tuvastamist ja klassifitseerimist, kontrollitulemuste kuvamist ja salvestamist, andmete analüüsi ja statistikat (saagikuse aruannete, defektide jaotusdiagrammide jms genereerimine) ning andmete interaktsiooni teiste tootmisliini seadmetega (näiteks komplekteerimis- ja paigutusmasinad ning ümbertöötlemisjaamad).

Põhjuste hulka kuuluvad tuvastusparameetrite ebamõistlik seadistamine (näiteks liiga kõrged või liiga madalad läviväärtused), komponentide pinna peegeldusest või värvierinevustest tingitud vale pildituvastus, trükkplaadi pinnal olevate plekkide või võõrkehade tekitatud häired, AOI-seadme läätse või valgusallika saastumine ning kõrvalekalded komponentide teegis olevate standardpiltide ja tegelike komponentide vahel.

Reguleerige tuvastusparameetreid uuesti ning optimeerige läviväärtust ja tundlikkust proovituvastuse abil. Puhastage trükkplaadi pind plekkide ja võõrkehade eemaldamiseks. Puhastage või vahetage välja saastunud läätsed ja valgusallikad. Uuendage komponentide teegis olevaid standardpilte, et tagada vastavus tegelike komponentidega. Kasutage mitut tuvastusalgoritmi, et need üksteist täiendaksid ja vähendaksid ühe algoritmi piiranguid.

Kaasaegsetel AOI-seadmetel on tavaliselt hea skaleeritavus. Kontrolliala ja parameetreid saab tarkvarasätete abil reguleerida, et need sobiksid erineva suurusega trükkplaatidega. Erinevat tüüpi trükkplaatide (näiteks jäigad plaadid, painduvad plaadid, jäigad-painduvad plaadid) puhul, kui need jäävad seadme tuvastusvõime piiresse, saab efektiivse tuvastamise saavutada vastavate tuvastusprotsesside ja parameetrite kohandamise abil.

AOI paigaldatakse tavaliselt pärast pick-and-place masinat ja enne reflow jootmist, et tuvastada komponentide paigutusdefekte õigeaegselt ja vältida defektsete toodete sattumist reflow jootmisprotsessi, vähendades seeläbi ümbertöötlemise kulusid. Seda saab paigaldada ka pärast reflow jootmist, et tuvastada jootmise kvaliteeti, kuid kui sel ajal leitakse probleeme, suurenevad ümbertöötlemise raskused ja kulud.

AOI tuvastusandmete analüüsimise abil saab loendada erinevate defektide esinemissagedust ja jaotust, et tuvastada tootmisprotsessi nõrgad lülid. Näiteks kui teatud tüüpi komponendi nihkedefekt esineb sageli, saab paigutusmasina paigutusparameetreid reguleerida. Kui silddefekte on palju, saab optimeerida jootepasta trükkimise protsessi või jootetemperatuuri profiili.

Röntgenikiirguse kontrollimisel kasutatakse trükkplaadi ja selle komponentide läbistamiseks röntgenikiiri. Erinevate materjalide röntgenikiirte neeldumisastmete erinevuse põhjal moodustatakse halltoonides kujutisi, mis tuvastavad trükkplaadi paigutuse sisemisi defekte, näiteks tühimikke, külmjootmist ja märgumata jätmist pakendatud komponentide (nt BGA ja CSP) jooteühendustes, samuti komponentide ebanormaalseid sisemisi struktuure ja võõrkehi, tagades toote kvaliteedi ja töökindluse.

Röntgenikiirgusel on läbitungivus. Kui röntgenikiirgus kiiritab trükkplaati, siis trükkplaadil olevate erinevate ainete (nt vask, jootet, plastpakend jne) erineva neeldumisvõime tõttu röntgenkiirte intensiivsus pärast trükkplaadi läbimist varieerub. Detektor võtab vastu erineva intensiivsusega röntgenikiirte ja teisendab need elektrilisteks signaalideks, mida seejärel töödeldakse ja teisendatakse halltoonides piltideks. Sisemist struktuuri ja defektide seisukorda saab hinnata piltide analüüsimisel.

Arvesse tuleb võtta selliseid tegureid nagu tuvastustäpsus (peaks suutma eristada pisikesi defekte, näiteks mikronitasemel jooteühenduste tühimikke), suurendus (erineva suurusega komponentide tuvastusnõuete täitmine), tuvastuskiirus (sobib tootmisliini tsükliga), pildi eraldusvõime (kõrge eraldusvõime aitab detaile selgelt jälgida), seadmete skaleeritavus (erineva suurusega trükkplaatide tuvastamise toetamine ja ühilduvus erinevate tuvastusrežiimidega) ja tarkvarafunktsioonid (selliste funktsioonidega nagu pildianalüüs, defektide tuvastamine ja andmestatistika).

Levinumad tüübid on 2D röntgenkontrollseadmed ja 3D röntgenkontrollseadmed (näiteks kompuutertomograafia kontrollseadmed). 2D-seadmetel on suhteliselt lihtne konstruktsioon ja madalam hind ning need suudavad tuvastada trükkplaatide pinnadefekte ja mõningaid sisemisi defekte. 3D-seadmed suudavad saada mitmekihilisi pilte ja saavutada 3D-kujutisi, mis suudavad keeruka struktuuriga komponentide sisemisi defekte täpsemalt tuvastada, kuid seadmete hind on kõrge ja tuvastamise kiirus on suhteliselt aeglane.

Üldiselt ei ole spetsiaalset eeltöötlust vaja, kuid on vaja tagada, et trükkplaadi pind oleks puhas, ilma nähtavate plekkide ja võõrkehadeta; eemaldada trükkplaadilt metallist varjestuskatted ja muud lisatarvikud, mis võivad kontrolli mõjutada; mitmekihiliste trükkplaatide puhul, kui on teada, et teatud kihid pole kontrollimiseks vajalikud, saab need kontrollitarkvaras seadistada, et parandada kontrolli efektiivsust.

Tuvastusparameetrite hulka kuuluvad röntgenkiirte toru pinge ja toru voolutugevus (mis mõjutavad röntgenkiirte intensiivsust ja läbilaskvust), säriaeg (mis mõjutab pildi heledust ja selgust), suurendus (kohandatud vastavalt komponendi suurusele ja tuvastusnõuetele), tuvastusnurk (3D-kontrollseadmete puhul tuleb skaneerimiseks seadistada erinevad nurgad) jne. Tavaliselt tuleb parameetreid parimate kontrollpiltide saamiseks optimeerida silumise ja katsetuvastuse abil, lähtudes trükkplaadi materjalist, paksusest ja komponentide tüübist.

Röntgenikiirgus suudab tuvastada pakendatud komponentide (nt BGA, CSP ja QFN) jooteühenduste sisemisi defekte, näiteks tühimikke, külmjootmist, märgumata jäämist, puuduvaid jootekuule ja jootekuulite nihet. Samuti suudab see tuvastada komponentide sees pragusid ja võõrkehi, samuti probleeme, nagu kihtidevahelised lühised ja avatud vooluringid trükkplaadi sees.

Kui röntgen tuvastab defekte, genereeritakse üksikasjalik kontrollaruanne, mis märgib defekti asukoha, tüübi ja raskusastme. Operaatorid peavad aruande põhjal defektse trükkplaadi isoleerima. Parandatavate defektide (näiteks jooteühenduste probleemide) korral saab need parandada ümbertöötlemisseadmete abil. Tõsiste defektidega trükkplaadid utiliseeritakse ja defektide põhjuseid analüüsitakse tootmisprotsessi optimeerimiseks.

Röntgeniseadmeid tuleb regulaarselt kalibreerida, et tagada röntgenikiirguse allika ja detektori stabiilne jõudlus; optimeerida tuvastusparameetreid ja kohandada parameetreid erinevat tüüpi trükkplaatide ja komponentide jaoks; võtta kasutusele täiustatud pildianalüüsi algoritme defektide tuvastamise täpsuse parandamiseks; pakkuda operaatoritele professionaalset koolitust nende pildianalüüsi ja defektide hindamise võime parandamiseks; kehtestada standardsed kontrolliprotsessid ja spetsifikatsioonid inimlike vigade vähendamiseks.

Igapäevane hooldus hõlmab seadme pinna puhastamist, et vältida tolmu kogunemist ja soojuse hajumist; röntgenitoru töökorrasoleku regulaarset kontrollimist ja selliste parameetrite nagu toru pinge ja toru voolutugevus jälgimist; detektori tundlikkuse ja stabiilsuse kontrollimist; seadme mehaaniliste ülekandekomponentide määrimist ja kinnitamist; seadme regulaarsete jõudlustestide ja kalibreerimiste läbiviimist, et tagada täpsed ja usaldusväärsed tuvastustulemused.

Eelisteks on võime tuvastada trükkplaatide ja komponentide varjatud sisemisi defekte ning sellel on ainulaadsed eelised selliste pakendite nagu BGA ja CSP jooteühenduste kontrollimisel; see suudab anda 3D-struktuuriinfot (3D röntgenkontroll). Puudusteks on suhteliselt aeglane tuvastuskiirus ja kõrge hind; pildianalüüsiks ja defektide hindamiseks on vaja professionaalseid operaatoreid; röntgenikiirgus on teatud määral radioaktiivsed ja on vaja kaitsemeetmeid. AOI-kontroll on kiire, odav ja suudab visuaalselt tuvastada komponentide välimust ja pinnadefekte, kuid see ei suuda tuvastada varjatud sisemisi defekte.

Röntgenkontrolli tarkvara peamised funktsioonid hõlmavad piltide hankimist ja töötlemist (pildi heleduse, kontrastsuse, filtreerimise jms reguleerimine), defektide tuvastamist ja märgistamist (defektide automaatne või käsitsi tuvastamine ning nende asukoha ja tüübi märgistamine), 3D-kujutiste rekonstrueerimist (3D-röntgeniseadmete jaoks), kontrollitulemuste aruannete genereerimist (defektide teabe, tuvastusparameetrite jms üksikasjalikud andmed), andmete analüüsi ja statistikat (defektide esinemissageduse loendamine ja tootmisprotsessi probleemide analüüsimine) ning andmete interaktsiooni teiste tootmisliini süsteemidega.

Põhjuste hulka kuuluvad tuvastusparameetrite vale seadistamine (näiteks sobimatu toru pinge ja säriaeg, mis põhjustab halva pildikvaliteedi), pildianalüüsi algoritmide piirangud (võimetus keerulisi defekte täpselt tuvastada), operaatori kogemuse puudumine (piltide vale hindamine), trükkplaatide või komponentide spetsiaalsed materjalid ja struktuurid (mille tulemuseks on ebanormaalne halltoon) ning probleemid seadme enda täpsuse ja stabiilsusega.

Kujutise kvaliteedi optimeerimiseks kohandage tuvastusparameetreid uuesti; defektide tuvastamise võime parandamiseks täiustage või täiustage pildianalüüsi algoritme; tugevdage operaatorite koolitust nende professionaalse taseme parandamiseks; looge keerukate kujutiste võrdlevaks analüüsiks defektide näidiste kogu; hooldage ja kalibreerige seadmeid regulaarselt, et tagada seadmete stabiilne jõudlus.

Kaasaegsetel röntgeniseadmetel on tavaliselt teatav reguleeritavus ja ühilduvus. Tarkvaraseadete ja riistvaraliste kohanduste (näiteks erineva fookuskaugusega objektiivide vahetamine ja kontrollplatvormi suuruse reguleerimine) abil saavad need kohanduda erineva suurusega trükkplaatide kontrollimiseks. Erinevat tüüpi trükkplaatide (näiteks jäigad plaadid, painduvad plaadid, jäigad-painduvad plaadid) ja komponentide puhul, kui need jäävad seadme tuvastusvõime piiresse, saab efektiivse tuvastamise saavutada vastavate tuvastusparameetrite ja -režiimide reguleerimise abil. Spetsiaalse struktuuriga trükkplaatide või äärmiselt õhukeste ja paksude trükkplaatide puhul võib aga vaja minna spetsiaalselt konfigureeritud seadmeid.

Tavaliselt paigaldatakse see pärast reflow-jootmist, et kontrollida trükkplaati pärast keevitamist ja õigeaegselt tuvastada sisemisi defekte, näiteks jooteühendusi. Samuti saab pärast võtmeprotsesse (näiteks pärast BGA-komponentide paigutamist) seadistada eraldi röntgenkontrollijaama, et teostada võtmekomponentide erikontrolle toote kvaliteedi tagamiseks, kuid see suurendab tootmisliini keerukust ja kulusid.

Röntgenkontrolli andmeid analüüsides saab loendada erinevate defektide jaotust ja esinemissagedust, et tuvastada tootmisprotsessi nõrgad lülid. Näiteks kui teatud trükkplaatide partiis leitakse, et BGA-joodiseühenduste tühimike määr on kõrge, saab jootepasta printimise kogust, jootetemperatuuri profiili või komponentide paigutusrõhku reguleerida. Kui komponentide sees esineb sageli võõrkehi, saab kontrollida sissetulevate komponentide kvaliteeti ja tootmiskeskkonna puhtust ning protsessi parandada ja kontrolli vastavalt tugevdada.

IKT-liin ehk vooluringi testliin on seade, mis viib läbi elektrilise jõudluse teste paigaldatud ja joodetud komponentidega trükkplaatidel. See loob sondide kaudu kontakti trükkplaadi testpunktidega, tuvastab avatud vooluringid, lühised ja kontrollib, kas komponentide parameetrid (nt takistus, mahtuvus ja induktiivsus) vastavad projekteerimisnõuetele, samuti komponentide jootekvaliteedi. See suudab kiiresti leida vigased komponendid ja defektsed jooteühendused, tagades trükkplaatide toodete kvaliteedi ning parandades tootmise efektiivsust ja saagikust.

IKT-testimise põhimõte põhineb vooluringi võrgu analüüsil. Testimisseadmed rakendavad sondide kaudu trükkplaadi testpunktidele ergutussignaale (näiteks voolu ja pinget) ning mõõdavad seejärel vooluringi vastussignaale. Eelnevalt määratud testimisprogrammi ja standardparameetrite kohaselt võrreldakse tegelikke mõõdetud väärtusi teoreetiliste väärtustega, et teha kindlaks, kas vooluringis on probleeme, näiteks avatud vooluringid, lühised ja komponentide parameetrite kõrvalekalded. Näiteks takistusliku komponendi puhul rakendatakse teadaolevat pinget, mõõdetakse voolavat voolu, arvutatakse takistuse väärtus ja võrreldakse seda nimiväärtusega.

Valiku tegemisel tuleb arvestada selliste teguritega nagu testimise täpsus (võime täpselt mõõta komponentide parameetreid, näiteks takistuse mõõtmise täpsus ±1%), testimise kiirus (tootmisliini tsükli nõuetele vastavus), testitavate punktide arv (sobib trükkplaadil olevate testpunktide arvule), tarkvarafunktsioonid (graafilise programmeerimisliidese, automaatse diagnoosimise funktsiooni, andmete statistilise analüüsi võimekusega), seadmete ühilduvus (toetab erinevat tüüpi trükkplaatide ja erinevate komponentide pakendite testimist), sondi kasutusiga ja hoolduskulud. Lisaks tuleks tähelepanu pöörata ka seadmete tarnija tehnilise toe ja müügijärgse teeninduse võimalustele.

Levinud IKT-seadmete hulka kuuluvad naeltega voodiga ICT ja lendava sondiga ICT. Naeltega voodiga ICT loob kontakti trükkplaadi testpunktidega fikseeritud naeltega voodi kaudu ja suudab korraga testida mitut punkti, pakkudes kiiret testimiskiirust, mis sobib masstootmiseks. Naeltega voodi valmistamise kulud on aga kõrged ja erinevate trükkplaatide jaoks tuleb naeltega voodit vahetada. Lendava sondiga ICT kasutab liikuvaid sonde punktide ükshaaval testimiseks, ilma et oleks vaja naeltega voodit valmistada, on suure paindlikkusega, sobib väikeste partiide ja mitmekordseks tootmiseks, kuid testimiskiirus on suhteliselt aeglane.

On vaja tagada, et trükkplaadi pind oleks puhas ja ilma jootejääkide, tinagraanulite ja õliplekkideta, et vältida sondide ja testpunktide vahelise hea kontakti halvenemist. Kontrollige, kas trükkplaadi testpunktid on terved ja oksüdeerumisvabad. Vajadusel puhastage või tinatage testpunktid. Eemaldage trükkplaadilt metallist varjestuskatted ja muud lisatarvikud, mis võivad testimist segada. Kahepoolselt paigaldatud trükkplaatide puhul eristage testpind selgelt.

Testiparameetrite hulka kuuluvad ergastussignaali tüüp (pinge, vool), suurus ja sagedus; mõõtevahemik (näiteks takistuse mõõtevahemik 0,1 Ω - 10 MΩ); testi aeg (iga testpunkti testi kestus); läviväärtus (näiteks takistuse väärtuse lubatud hälbevahemik ± 5%) jne. Vastavalt trükkplaadi vooluringi konstruktsioonile, komponentide spetsifikatsioonidele ja testimisnõuetele tuleb parameetrid silumise ja proovitestimise abil mõistlikult seadistada, et tagada testi täpsus ja usaldusväärsus.

IKT suudab tuvastada avatud vooluringe (vooluring pole ühendatud), lühiseid (ootamatu juhtivus erinevate liinide vahel), komponentide valet paigaldamist (näiteks takisti paigaldamine kondensaatorina), valesid komponentide parameetreid (takistite, kondensaatorite ja induktiivpoolide väärtused ei vasta nimiväärtustele), komponentide vastupidist polaarsust (polaarsed komponendid, näiteks dioodid ja elektrolüütkondensaatorid, on paigaldatud vastupidiselt), külmjootmist (jooteühendused tunduvad olevat ühendatud, kuid neil on halb elektriline jõudlus) jne.

Kui IKT tuvastab defekte, kuvab see testimistarkvara liidesel defekti asukoha, tüübi ja üksikasjaliku teabe. Operaatorid peavad defektse trükkplaadi tootmisliinilt eemaldama vastavalt juhistele ja kasutama probleemide edasiseks kinnitamiseks tööriistu, nagu multimeetrid ja ostsilloskoobid. Parandatavate defektide (nt külmjootmine ja komponentide vale paigaldamine) korral parandage need ümbertöötlemistööriistadega. Tõsiste parandamatute defektidega trükkplaatide puhul visake need vanarauaks, registreerige defektiandmed ja analüüsige põhjuseid tootmisprotsessi parandamiseks.

Kalibreerige regulaarselt IKT-seadmeid, et tagada ergastussignaali ja mõõtesüsteemi täpsus. Hoidke sondid puhtad ja heas seisukorras ning vahetage kulunud või kahjustatud sondid õigeaegselt välja. Optimeerige katseprogrammi ja määrake katseparameetrid täpselt. Pakkuge operaatoritele professionaalset koolitust, et parandada nende veahindamis- ja käsitsemisoskusi. Kehtestage standardsed katseprotsessid ja spetsifikatsioonid, et vähendada inimlikke operatsioonivigu.

Igapäevane hooldus hõlmab seadme pinna ja sondide puhastamist, et vältida tolmu ja jootejääkide mõju testile. Kontrollige regulaarselt sondi rõhku, et tagada hea kontakt testpunktidega. Jälgige seadme elektrilist jõudlust, näiteks ergastussignaali stabiilsust. Naeltega ICT puhul kontrollige naeltega kinnitustingimusi ja tihvtide juhtivust. Varundage regulaarselt testimisprogramme ja andmeid, et vältida andmete kadumist. Tehke regulaarseid kalibreerimisi ja professionaalset hooldust vastavalt seadme tootja nõuetele.

Eelised on võime otseselt tuvastada vooluringi elektrilist jõudlust, täpselt hinnata komponentide parameetreid ja jootmise kvaliteeti ning täpselt leida rikkekohti; sellel on hea tuvastusefekt selliste probleemide korral nagu avatud vooluringid ja lühised. Puudusteks on vajadus määrata testpunktid trükkplaadile, mis suurendab trükkplaadi projekteerimis- ja tootmiskulusid; see suudab tuvastada ainult testpunktidele ligipääsetavaid alasid, kusjuures tuvastatakse pimealad; testimisprogrammi väljatöötamine on keeruline ja erinevate trükkplaatide jaoks on vaja ümberprogrammeerida. AOI tuvastab peamiselt komponentide välimust ja pinnadefekte, pakkudes kiiret tuvastuskiirust ja madalat hinda. Röntgenkontroll suudab tuvastada trükkplaatide ja komponentide peidetud sisemisi defekte, kuid sellel on aeglane tuvastuskiirus ja kõrge hind.

IKT-testimistarkvara peamised funktsioonid hõlmavad testiprogrammi programmeerimist (testpunktide määratlemine, testiparameetrite seadmine, testiloogika kirjutamine), testi teostamist ja kontrollimist (testi käivitamine, peatamine, peatamine), defektide tuvastamist ja häirete andmist (testitulemuste automaatne hindamine, defektide märkimine ja häirete andmine), testitulemuste kuvamist ja salvestamist (testiandmete esitamine diagrammide ja aruannete kujul), andmete analüüsi ja statistikat (defektide tüüpide ja esinemissageduse loendamine, tootmisprotsessi probleemide analüüsimine) ning andmete interaktsiooni teiste tootmisliini süsteemidega (näiteks MES-süsteemiga).

Põhjuste hulka kuuluvad testpunktide ebamõistlik disain (näiteks liiga väike vahemaa testpunktide vahel ja vale asukoht), mille tulemuseks on halb sondi kontakt või vastastikune interferents; testparameetrite ebatäpne seadistamine (näiteks liiga kitsas või liiga lai läviväärtusvahemik); sondi kulumine, oksüdeerumine või saastumine, mis mõjutab testsignaalide edastamist; ebaühtlane trükkplaadi pind, mis põhjustab ebaühtlast sondi rõhku; loogilised vead testprogrammis, mille tulemuseks on normaalsete vooluringide vale hindamine; seadme enda ebastabiilne elektriline jõudlus jne.

Optimeerige testpunktide disaini, et tagada testpunktide mõistlik paigutus, sobiv vahekaugus ja hea pinnakvaliteet. Kalibreerige ja reguleerige testparameetreid uuesti ning määrake sobiv läviväärtusvahemik mitmete proovitestide abil. Puhastage, hooldage ja vahetage regulaarselt sonde. Eelnevalt töödelge ebaühtlaseid trükkplaate või kasutage adaptiivseid sonde. Kontrollige hoolikalt ja parandage testprogrammi loogikavead. Hooldage ja kalibreerige seadmeid regulaarselt, et tagada seadmete stabiilne jõudlus.

Naeltega varustatud IKT-seadmed peavad tavaliselt kohandama naeltega alusplaate erineva suuruse ja tüübi trükkplaatide jaoks, mille paindlikkus on kehv, kuid nad on sama tüüpi trükkplaatide masstootmisel väga tõhusad. Lendavate sondidega IKT-seadmed juhivad sondide liikumist tarkvara abil ilma riistvara vahetamata ning suudavad kohaneda erineva suuruse ja tüübi trükkplaatide testimisega. Kohandada tuleb ainult testimisprogrammi ja parameetreid. Äärmiselt suurte trükkplaatide või äärmiselt suure hulga testpunktidega trükkplaatide puhul võib testimise efektiivsus olla piiratud.

IKT-testimine paigaldatakse tavaliselt pärast reflow-jootmisprotsessi ja enne funktsionaalset testi, et õigeaegselt tuvastada jootmise ja komponentide paigutamise käigus tekkivad elektrilised jõudlusprobleemid, vältida defektsete toodete sattumist järgmistesse protsessidesse ja vähendada ümbertöötlemiskulusid. Samuti saab tootmisprotsessi nõuete kohaselt pärast võtmekomponentide paigutamist luua eraldi IKT-testimisjaama, et teostada võtmeahela osade eelkontrolle.

IKT-testimise andmete analüüsimise abil saab erinevate defektide jaotust ja esinemissagedust loendades tuvastada tootmisprotsessi nõrgad lülid. Näiteks kui teatud tüüpi komponendi parameetrite defektimäär on kõrge, saab kontrollida sissetulevate komponentide kvaliteeti, paigutuse täpsust või jootmisprotsessi. Kui avatud vooluringi või lühise probleeme esineb sageli, saab trükkplaadi disaini optimeerida (näiteks juhtmestiku reguleerimine ja testpunktide lisamine), jootmisparameetreid parandada või tootmisprotsessi ajal antistaatilisi meetmeid tugevdada.

FCT-liini ehk funktsionaalse vooluringi testimisliini kasutatakse trükkplaatide või kokkupandud toodete funktsioonide kontrollimiseks pärast komponentide paigutamist ja jootmist. See simuleerib toote tegelikku töökeskkonda, sisestab ergastussignaale ja tuvastab, kas väljundsignaalid ja toote erinevad funktsioonid vastavad projekteerimisnõuetele. See suudab tuvastada võimalikke loogikavigu ja jõudlusprobleeme, tagades toote normaalse kasutamise. See on toote funktsionaalse terviklikkuse ja töökindluse tagamisel ülioluline samm.

FCT-testimise põhimõte põhineb toote funktsionaalsetel omadustel ja konstruktsioonispetsifikatsioonidel. Testimisseadmed rakendavad testitavale trükkplaadile või tootele spetsiifilisi ergastustingimusi, näiteks toiteallikat ja signaali sisendit, ning samal ajal koguvad toote väljundsignaale. Neid väljundsignaale võrreldakse ja analüüsitakse eelnevalt määratud õigete väljundandmete, lainekujude, loogiliste olekute jne abil. Kui väljundtulemused ei vasta standarditele, tehakse kindlaks funktsionaalsed defektid, leides seeläbi toote funktsionaalsed veakohad.

Valiku tegemisel tuleb arvestada selliste teguritega nagu testimisfunktsioonide ulatus (kas see suudab täita kõiki toote funktsionaalse testimise nõudeid), testimise täpsus (analoog- ja digitaalsignaalide mõõtmise täpsus), testimise kiirus (tootmisliini tsükliga vastavusse viimine), ühilduvus (erinevate mudelite ja spetsifikatsioonidega toodete testimise toetamine), tarkvarafunktsioonid (selliste funktsioonidega nagu testimisprogrammi redigeerimine, andmete salvestamine ja analüüs ning rikke diagnoosimise päringud), seadmete laiendatavus (võimalus lisada testimismooduleid vastavalt toote uuendustele), samuti seadmete maksumus ja müügijärgne teenindus.

Levinud FCT-seadmete hulka kuuluvad spetsiaalsed FCT-seadmed, mis põhinevad kinnitusdetailidel, ja universaalsed FCT-seadmed, mis põhinevad instrumentidel. Spetsiaalsed FCT-seadmed on loodud konkreetsete toodete jaoks, neil on tugev testimise asjakohasus ja kõrge efektiivsus, kuid halb paindlikkus. Toote uuendamisel tuleb kinnitusdetailid ümber kujundada. Universaalsed FCT-seadmed kasutavad korduvkasutatavaid testimisinstrumente (nt multimeetrid, signaaligeneraatorid, ostsilloskoobid jne) ja saavutavad erinevate toodete testimise tarkvaraprogrammeerimise abil. Neil on suur paindlikkus ja lai rakendusala, kuid testimisprogrammide väljatöötamine on keeruline ja seadmete algne maksumus on suhteliselt kõrge.

Vajalik on veenduda, et trükkplaadil pole väliseid kahjustusi, et jootekvaliteet on hea ja puuduvad ilmsed defektid, näiteks külmjootmine ja lühised. Tehke trükkplaadilt vajalik puhastus, et eemaldada pinnalt järelejäänud räbusti, tolm ja muud lisandid. Kontrollige, kas trükkplaadi pistikud, liidesed jne on õigesti ja kahjustusteta paigaldatud. Tehke trükkplaadil vastavalt testimisnõuetele vajalikud konfiguratsioonid (nt programmi põletamine, jumperite seadistamine jne).

Testiparameetrite hulka kuuluvad sisendsignaali tüüp (analoogsignaal, digitaalsignaal), amplituud, sagedus ja töötsükkel; testimise aeg; väljundsignaalide hindamiskriteeriumid (nt pingevahemik, loogikatase, lainekuju omadused); testimisprotsessi etappide järjestus ja tingimused jne. Toote funktsionaalse spetsifikatsiooni ja tegelike töönõuete ning testimisseadmete jõudluse põhjal tuleb parameetrid silumise ja kontrollimise abil mõistlikult seadistada, et tagada testi tõhusus ja täpsus.

FCT suudab tuvastada loogikafunktsioonide vigu (näiteks kiipide ebanormaalset loogikajuhtimist), ebanormaalset signaaliülekannet (signaali sumbumine, moonutused, häired), liidesefunktsioonide rikkeid (USB, võrguliides jne ei suuda normaalselt suhelda), energiatarbimise probleeme (ebastabiilne väljundpinge, ebanormaalne ülekoormuskaitse), tarkvarafunktsioonide defekte (programmi töövead, reageerimise ajalõpp) jne. Need defektid võivad olla põhjustatud komponentide valest paigutusest, halvast jootmisest, komponentide kahjustustest või konstruktsiooniprobleemidest.

Kui FCT tuvastab defekte, registreerib testimisseade defektiteabe ja annab alarmi. Operaatorid peavad defektsed tooted vastavalt juhistele märgistama ja rikete põhjuste edasiseks analüüsimiseks kasutama professionaalseid instrumente (nt ostsilloskoobid ja loogikaanalüsaatorid). Parandatavate probleemide (nt programmivead ja komponentide külmjootmine) korral tuleb need parandada ja uuesti testida. Parandamatute toodete puhul tuleb need käidelda vastavalt vanarauaks võtmise protsessile ning edastada defektiandmed tootmis- ja teadus- ja arendusosakondadele, et protsessi täiustada ja disaini optimeerida.

Kalibreerige testimisseadmeid regulaarselt, et tagada sisend- ja väljundsignaalide täpsus. Optimeerige testimisprogrammi ning määrake täpselt testiparameetrid ja otsustuskriteeriumid. Kasutage toote funktsioonide igakülgseks tuvastamiseks mitmeid testimismeetodeid ja -vahendeid (näiteks piiritingimuste testimine ja piirtestimine). Pakkuge operaatoritele professionaalset koolitust, et parandada nende veaanalüüsi ja otsustusvõimet. Luua täielik testiandmete salvestamise ja analüüsi mehhanism ning avastada võimalikke probleeme ajalooliste andmete võrdlemise kaudu.

Igapäevane hooldus hõlmab seadmete ja katseseadmete pinna puhastamist, et vältida tolmu ja lisandite mõju katsele. Kontrollige regulaarselt iga seadme mooduli (näiteks toitemooduli ja signaali genereerimise mooduli) tööolekut ja jälgige peamisi jõudlusnäitajaid. Kontrollige ja kalibreerige katseseadmeid, et tagada hea kontakt. Uuendage testimistarkvara õigeaegselt, et parandada vigu ja lisada uusi funktsioone. Tehke regulaarselt põhjalikke kalibreerimisi ja hooldust vastavalt seadme tootja nõuetele.

Eeliseks on see, et see suudab tuvastada probleeme toote tegeliku funktsionaalse taseme põhjal, mis on lähemal kasutaja kasutusstsenaariumile, ning suudab tuvastada loogilisi ja jõudlusvigu, mida teised testid ei suuda tuvastada. Puudusteks on kõrgemad testimiskulud (seadmete ja kinnitusdetailide kulud), keeruka testimisprogrammi väljatöötamine ja suhteliselt aeglane testimiskiirus. AOI tuvastab peamiselt välimust ja pinnadefekte, olles kiire ja odav. Röntgenkontroll suudab tuvastada varjatud sisemisi defekte. IKT keskendub vooluahelate elektriliste parameetrite tuvastamisele ja suudab täpselt leida vigaseid komponente, kuid ükski neist kolmest ei suuda toote funktsioone otseselt kontrollida.

FCT testimistarkvara peamised funktsioonid hõlmavad testprogrammi kirjutamist ja redigeerimist (testiprotsessi määratlemine, parameetrite seadmine, loogiliste otsustuslausete kirjutamine), testi teostamise juhtimist (testi käivitamine, peatamine, peatamine), reaalajas andmete kogumist ja kuvamist (sisend- ja väljundsignaalide lainekujude ja väärtuste kuvamine), automaatset defektide tuvastamist ja häirete andmist (vigade märkimine ja hindamiskriteeriumidele vastavate teadete saatmine), testitulemuste salvestamist ja aruannete genereerimist (läbimismäära loendamine, defektide teabe salvestamine), andmete analüüsi ja jälgitavust (testiandmete trendi analüüsimine, toote testimise ajaloo jälgimine).

Põhjuste hulka kuuluvad testiparameetrite ebamõistlik seadistamine (liiga lai või liiga kitsas läviväärtusvahemik), testimisprogrammi loogilised vead (ebatäpsed otsustustingimused), testimisseadmete enda jõudluse kõikumised (ebastabiilne signaali väljund), testimisseadme halb kontakt (mille tulemuseks on ebanormaalne signaaliülekanne), keskkonnahäired (elektromagnetilised häired, mis mõjutavad signaali kogumist) ja toote disaini ühilduvusprobleemid (ebanormaalne jõudlus testimiskeskkonnas).

Vaadake uuesti üle ja kohandage katseparameetreid ning optimeerige läve mitmete katsete abil. Kontrollige ja korrigeerige hoolikalt katseprogrammi loogikat ning tehke piisav testide kontrollimine. Hooldage ja kalibreerige katseseadmeid regulaarselt, et tagada stabiilne jõudlus. Kontrollige ja parandage katseseadme kontakttingimusi ning vajadusel vahetage seade välja. Varjestage või optimeerige katsekeskkonda häirete vähendamiseks. Suhelge teadus- ja arendusosakonnaga, et kinnitada tootekujunduse ühilduvust katsekeskkonnas ja lahendada võimalikud probleemid.

Spetsiaalsed kinnitusdetailidel põhinevad FCT-seadmed on tavaliselt mõeldud konkreetsete toodete jaoks ning neil on halb kohanemisvõime erineva suuruse ja tüübiga trükkplaatidega. Kinnitusdetailid vajavad ümberkujundamist. Universaalsed instrumentidel põhinevad FCT-seadmed suudavad teatud määral kohaneda erineva suuruse ja tüübiga trükkplaatide testimisega tarkvaraprogrammeerimise ja sobivate testimisliideste asendamise abil, kuid erifunktsioonide või -struktuuriga toodete puhul võib mõningaid testimismooduleid siiski vaja minna kohandada.

FCT-testimine toimub tavaliselt tootmisliini lõpus, st pärast selliste protsesside nagu IKT-testimine ja välimuse kontroll lõpetamist, et tagada eelnevate protsesside käigus kontrollitud toodete funktsioonide kontrollimine tegelikule kasutusele lähedastes olekutes ja vältida kvalifitseerimata toodete jõudmist kliendini. Toote omaduste põhjal saab etapiviisilise FCT-testimise määrata ka pärast peamiste funktsionaalsete moodulite kokkupanekut, et probleeme õigeaegselt tuvastada ja järgnevate protsesside raiskamist vähendada.

FCT-testimise andmete statistilise analüüsi abil saab avastada toote funktsionaalsete defektide jaotusmustreid ja kõrge sagedusega probleemseid kohti. Näiteks kui teatud tüüpi funktsionaalne defekt esineb sageli, saab vastavaid tootmisprotsesse (nt komponentide paigutamine, jootmine, tarkvara põletamine) põhjalikult uurida. Analüüsida defektide ja selliste tegurite nagu toorainepartiide, tootmisseadmete ja operaatorite vahelist seost ning parandada protsessiparameetreid, tugevdada kvaliteedikontrolli ja optimeerida vastavalt toote disaini, parandades seeläbi toote üldist kvaliteeti ja tootmise efektiivsust.