AOI, røntgen, IKT, FCT

AOI står for Automated Optical Inspection. Den bruker optiske kameraer til å ta PCB-bilder, sammenligne dem med standardbilder og automatisk oppdage feil som manglende komponenter, feil komponenter, revers polaritet, forskyvning, brodannelse osv. under komponentplasseringsprosessen, noe som sikrer produktkvalitet og forbedrer produksjonsutbyttet.

AOI bruker prinsippet om optisk avbildning. PCB-en belyses med en lyskilde, kameraet tar bildet, og deretter trekker bildebehandlingsalgoritmen ut komponentfunksjonene. Disse funksjonene sammenlignes med forhåndsinnstilte kvalifiserte standardbildedata for å avgjøre om det er plasseringsfeil i komponentene.

Faktorer som deteksjonsnøyaktighet (bør oppfylle kravene til nøyaktighet for komponentplassering, for eksempel bør nøyaktigheten nå ±0,02 mm ved deteksjon av 0201-komponenter), deteksjonshastighet (tilpasset produksjonslinjesyklusen), programvarefunksjoner (med omfattende deteksjonsalgoritmer, enkel programmering og dataanalyse) og skalerbarhet (støtter deteksjon av PCB-er i forskjellige størrelser og er kompatibel med ulike komponenttyper) må vurderes.

Vanlige lyskildetyper inkluderer hvite lyskilder, røde lyskilder, blå lyskilder og ringformede lyskilder. Hvite lyskilder gir et fullt spekter og er egnet for generell deteksjon. Røde lyskilder har gode deteksjonseffekter på kobberfolier og loddeforbindelser. Blå lyskilder har høy kontrast med grønne loddemasker. Ringformede lyskilder kan redusere skygger og er egnet for deteksjon av komplekse komponenter og PCB-er med høydeforskjeller.

Det er nødvendig å sørge for at PCB-overflaten er ren uten forurensninger som støv og oljeflekker. Kontroller at markeringspunktene for PCB-posisjonering er klare og komplette, slik at AOI-enheten kan identifisere og plassere nøyaktig. For dobbeltsidig monterte PCB-er, må deteksjonsflaten skilles tydelig for å unngå feildeteksjon.

Deteksjonsparametere inkluderer bildeopptaksparametere (som eksponeringstid, forsterkning, kontrast), deteksjonsalgoritmeparametere (som terskel, kantdeteksjonsfølsomhet) og deteksjonsområdeparametere (som definerer komponentområdene som skal detekteres og de ignorerte områdene). Vanligvis, i henhold til PCB-design, komponenttyper og produksjonsprosesser, må parametrene optimaliseres gjennom feilsøking og prøvedeteksjon for å oppnå de beste deteksjonsresultatene.

AOI kan oppdage defekter som manglende komponenter (komponenter som ikke er plassert), feil komponenter (feil komponentmodeller), omvendt polaritet (polaritet - følsomme komponenter med omvendt polaritet), komponentforskyvning (posisjon som overskrider tillatt toleranse), loddbro (lodding som forbinder tilstøtende pads), komponentskade (utseendeskade), komponenttombstoning (den ene enden av komponenten 翘起) osv.

Når AOI oppdager en feil, vil den automatisk markere feilplasseringen og -typen og generere en alarmmelding. Operatører må isolere det defekte kretskortet i henhold til alarmmeldingen, og deretter bekrefte det ytterligere gjennom manuell visuell inspeksjon eller andre deteksjonsmetoder. Deretter må kretskortet repareres eller skrapes i henhold til feiltypen.

Kalibrer kameraene og lyskildene til AOI-enheten regelmessig for å sikre nøyaktig bildeopptak. Optimaliser deteksjonsparametrene og juster algoritmene for ulike typer komponenter og PCB-design. Oppdater komponentbiblioteket og standard bildedata i tide for å tilpasse seg nye produkter og prosesser. Gi profesjonell opplæring for operatører for å forbedre deres evner til parameterinnstilling og feilvurdering.

Daglig vedlikehold inkluderer rengjøring av enhetens overflate, linser og lyskilder for å forhindre at støv påvirker bildekvaliteten. Kontroller regelmessig driftsstatusen til enhetens mekaniske komponenter (som føringsskinner og ledeskruer), smør og fest dem. Kontroller de elektriske tilkoblingene. Utfør regelmessig funksjonstester og kalibreringer på enheten for å sikre stabil deteksjonsytelse.

Fordelene er rask deteksjonshastighet, som kan brukes til online sanntidsdeteksjon; relativt lave kostnader; og muligheten til å visuelt oppdage komponentutseende og overflatedefekter. Ulempene er at den ikke kan oppdage defekter i skjulte loddeforbindelser (som de interne loddeforbindelsene i BGA og CSP), og har begrenset deteksjonsevne for små defekter (som hulrom mindre enn 50 μm). Røntgeninspeksjon kan oppdage interne defekter, men det er tregt og kostbart.

Hovedfunksjonene til AOI-programvaren inkluderer bildeopptak og -behandling, programmering av inspeksjonsprogram (definering av inspeksjonsområdet, angivelse av inspeksjonsparametere, valg av inspeksjonsalgoritmer), feilgjenkjenning og -klassifisering, visning og registrering av inspeksjonsresultater, dataanalyse og statistikk (generering av utbytterapporter, feilfordelingsdiagrammer osv.) og datainteraksjon med annet produksjonslinjeutstyr (som pick-and-place-maskiner og omarbeidingsstasjoner).

Årsakene inkluderer urimelig innstilling av deteksjonsparametere (som for høye eller for lave terskler), feil bildegjenkjenning forårsaket av refleksjon eller fargeforskjeller på komponentoverflaten, interferens fra flekker eller fremmedlegemer på PCB-overflaten, forurensning av AOI-enhetens linse eller lyskilde, og avvik mellom standardbildene i komponentbiblioteket og de faktiske komponentene.

Juster deteksjonsparametrene på nytt og optimaliser terskelen og følsomheten gjennom prøvedeteksjon. Rengjør PCB-overflaten for å fjerne flekker og fremmedlegemer. Rengjør eller skift ut forurensede linser og lyskilder. Oppdater standardbildene i komponentbiblioteket for å sikre samsvar med de faktiske komponentene. Bruk flere deteksjonsalgoritmer for å utfylle hverandre og redusere begrensningene til en enkelt algoritme.

Moderne AOI-enheter har vanligvis god skalerbarhet. Inspeksjonsområdet og parameterne kan justeres gjennom programvareinnstillinger for å tilpasse seg PCB-er i forskjellige størrelser. For forskjellige typer PCB-er (som stive kort, fleksible kort, stive-fleksible kort), så lenge de er innenfor enhetens deteksjonsmuligheter, kan effektiv deteksjon oppnås ved å justere de tilsvarende deteksjonsprosessene og parameterne.

AOI installeres vanligvis etter pick-and-place-maskinen og før reflow-loddingen, for å oppdage feil i komponentplasseringen i tide og forhindre at defekte produkter kommer inn i reflow-loddingprosessen, noe som reduserer omarbeidingskostnadene. Den kan også installeres etter reflow-lodding for å detektere loddekvaliteten, men hvis det oppdages problemer på dette tidspunktet, vil vanskeligheten og kostnadene ved omarbeidingen øke.

Ved å analysere AOI-deteksjonsdataene, telle forekomstratene og fordelingen av ulike defekter for å identifisere de svake leddene i produksjonsprosessen. Hvis for eksempel offset-defekten til en bestemt type komponent forekommer ofte, kan plasseringsparametrene til pick-and-place-maskinen justeres. Hvis det er mange brodefekter, kan loddepasta-trykkprosessen eller temperaturprofilen for reflow-lodding optimaliseres.

Røntgeninspeksjon bruker røntgenstråler til å trenge inn i kretskortet og komponentene. Basert på de forskjellige absorpsjonsgradene til ulike materialer i forhold til røntgenstråler, dannes det forskjellige gråtonebilder, som dermed oppdager interne defekter i kretskortets plassering, for eksempel hulrom, kaldlodding og manglende fukting i loddeforbindelser på pakkede komponenter som BGA og CSP, samt unormale interne strukturer i komponenter og fremmedlegemer, noe som sikrer produktkvalitet og pålitelighet.

Røntgenstråler har penetrerbarhet. Når røntgenstråler bestråler PCB-en, varierer intensiteten til røntgenstrålene etter at de har passert gjennom PCB-en, på grunn av de forskjellige absorpsjonskapasitetene til ulike stoffer på PCB-en (som kobber, loddetinn, plastemballasje osv.). Detektoren mottar disse røntgenstrålene med ulik intensitet og konverterer dem til elektriske signaler, som deretter behandles og konverteres til gråtonebilder. Den indre strukturen og defektforholdene kan bedømmes ved å analysere bildene.

Faktorer som deteksjonsnøyaktighet (bør kunne skille mellom små defekter, som for eksempel loddehull på mikronnivå), forstørrelse (oppfyller deteksjonskravene for komponenter i forskjellige størrelser), deteksjonshastighet (tilpasset produksjonslinjesyklusen), bildeoppløsning (høy oppløsning bidrar til å observere detaljer tydelig), utstyrets skalerbarhet (støtter deteksjon av PCB-er i forskjellige størrelser og er kompatibel med ulike deteksjonsmoduser) og programvarefunksjoner (med funksjoner som bildeanalyse, defektgjenkjenning og datastatistikk) må vurderes.

Vanlige typer inkluderer 2D-røntgeninspeksjonsenheter og 3D-røntgeninspeksjonsenheter (som CT-inspeksjonsenheter). 2D-enheter har en relativt enkel struktur og lavere kostnader, og kan oppdage overflatefeil og noen interne defekter i PCB-er. 3D-enheter kan ta flerlagsbilder og oppnå 3D-avbildning, noe som kan oppdage interne defekter i komponenter med komplekse strukturer mer nøyaktig, men utstyrskostnadene er høye og deteksjonshastigheten er relativt lav.

Vanligvis kreves ingen spesiell forbehandling, men det er nødvendig å sørge for at PCB-overflaten er ren uten synlige flekker og fremmedlegemer; fjern metallskjermdeksler og annet tilbehør på PCB-en som kan påvirke inspeksjonen; for flerlags-PC-er, hvis visse lag er kjent for å ikke være nødvendige for inspeksjon, kan de angis i inspeksjonsprogramvaren for å forbedre inspeksjonseffektiviteten.

Deteksjonsparametere inkluderer rørspenning og rørstrøm for røntgenstråler (som påvirker intensiteten og penetrerbarheten til røntgenstrålene), eksponeringstid (som påvirker bildets lysstyrke og klarhet), forstørrelse (justert i henhold til komponentstørrelse og deteksjonskrav), deteksjonsvinkel (for 3D-inspeksjonsenheter må forskjellige vinkler stilles inn for skanning), osv. Vanligvis, i henhold til materiale, tykkelse på PCB-en og komponenttyper, må parametrene optimaliseres gjennom feilsøking og prøvedeteksjon for å oppnå de beste inspeksjonsbildene.

Røntgen kan oppdage interne defekter i loddeforbindelser på pakkede komponenter som BGA, CSP og QFN, som for eksempel hulrom, kaldlodding, manglende loddekuler, og forskyvning av loddekuler. Den kan også oppdage sprekker og fremmedlegemer inne i komponenter, samt problemer som kortslutninger mellom lagene og åpne kretser inne i kretskortet.

Når røntgen oppdager feil, vil det bli generert en detaljert inspeksjonsrapport som markerer feilens plassering, type og alvorlighetsgrad. Operatørene må isolere det defekte kretskortet i henhold til rapporten. Reparerbare feil (som for eksempel problemer med loddeforbindelser) kan repareres med etterbehandlingsutstyr. Kretskort med alvorlige feil vil bli kassert, og årsakene til feilene vil bli analysert for å optimalisere produksjonsprosessen.

Kalibrer røntgenutstyret regelmessig for å sikre stabil ytelse for røntgenkilden og detektoren; optimaliser deteksjonsparametrene og juster parametrene for ulike typer PCB-er og komponenter; ta i bruk avanserte bildeanalysealgoritmer for å forbedre nøyaktigheten av feilgjenkjenning; gi profesjonell opplæring for operatører for å forbedre deres evner til bildeanalyse og feilvurdering; og etabler standard inspeksjonsprosesser og spesifikasjoner for å redusere menneskelige feil.

Daglig vedlikehold inkluderer rengjøring av enhetens overflate for å forhindre at støvansamling påvirker varmespredningen; regelmessig kontroll av røntgenrørets driftsstatus og overvåking av parametere som rørspenning og rørstrøm; kontroll av detektorens følsomhet og stabilitet; smøring og festing av enhetens mekaniske overføringskomponenter; og regelmessig utføring av ytelsestester og kalibreringer på enheten for å sikre nøyaktige og pålitelige deteksjonsresultater.

Fordelene er muligheten til å oppdage skjulte interne defekter i PCB-er og komponenter, og den har unike fordeler ved inspeksjon av loddeforbindelser i pakker som BGA og CSP. Den kan gi 3D-strukturinformasjon (3D-røntgeninspeksjon). Ulempene er relativt lav deteksjonshastighet og høye kostnader. Det kreves profesjonelle operatører for bildeanalyse og defektvurdering. Røntgenstråler er radioaktive til en viss grad, og det kreves beskyttelsestiltak. AOI-inspeksjon er rask, rimelig og kan visuelt oppdage utseendet og overflatedefektene til komponenter, men den kan ikke oppdage skjulte interne defekter.

Hovedfunksjonene til programvare for røntgeninspeksjon inkluderer bildeopptak og -behandling (justering av bildets lysstyrke, kontrast, filtrering osv.), feilgjenkjenning og -merking (automatisk eller manuell gjenkjenning av feil og merking av deres posisjoner og typer), 3D-bilderekonstruksjon (for 3D-røntgenenheter), generering av inspeksjonsresultatrapporter (detaljerte registreringer av feilinformasjon, deteksjonsparametere osv.), dataanalyse og statistikk (telling av feilforekomstrater og analyse av problemer i produksjonsprosessen) og datainteraksjon med andre produksjonslinjesystemer.

Årsakene inkluderer feil innstilling av deteksjonsparametere (som upassende rørspenning og eksponeringstid som resulterer i dårlig bildekvalitet), begrensninger i bildeanalysealgoritmer (manglende evne til å identifisere komplekse defekter nøyaktig), mangel på operatørerfaring (feil vurdering av bilder), spesielle materialer og strukturer i PCB-er eller komponenter (som resulterer i unormale gråtoner i bildet), og problemer med nøyaktigheten og stabiliteten til selve utstyret.

Juster deteksjonsparametrene på nytt for å optimalisere bildekvaliteten; oppgrader eller forbedre bildeanalysealgoritmene for å forbedre evnen til å gjenkjenne feil; styrk opplæringen av operatører for å forbedre deres faglige nivå; opprett et bibliotek med feilprøver for sammenlignende analyse av komplekse bilder; vedlikehold og kalibrer utstyret regelmessig for å sikre stabil ytelse.

Moderne røntgenenheter har vanligvis en viss justerbarhet og kompatibilitet. Gjennom programvareinnstillinger og maskinvarejusteringer (som å bytte linser med forskjellige brennvidder og justere størrelsen på inspeksjonsplattformen) kan de tilpasses inspeksjon av PCB-er i forskjellige størrelser. For forskjellige typer PCB-er (som stive kort, fleksible kort, stive-fleksible kort) og komponenter, så lenge de er innenfor enhetens deteksjonskapasitet, kan effektiv deteksjon oppnås ved å justere de tilsvarende deteksjonsparameterne og modusene. For PCB-er med spesielle strukturer eller ekstremt tynne og tykke PCB-er kan det imidlertid være nødvendig med spesialkonfigurerte enheter.

Det installeres vanligvis etter reflow-lodding for å inspisere PCB-en etter sveising og i tide oppdage interne defekter som loddeforbindelser. Det kan også settes opp en separat røntgeninspeksjonsstasjon etter viktige prosesser (som etter plassering av BGA-komponenter) for å utføre spesielle inspeksjoner på viktige komponenter for å sikre produktkvalitet, men dette vil øke kompleksiteten og kostnadene ved produksjonslinjen.

Ved å analysere røntgeninspeksjonsdataene, telle fordelingen og forekomstfrekvensene av ulike defekter for å identifisere de svake leddene i produksjonsprosessen. Hvis for eksempel hulromsraten i BGA-loddeskjøter i en bestemt batch med PCB-er viser seg å være høy, kan mengden loddepasta, temperaturprofilen for reflow-lodding eller plasseringstrykket for komponenter justeres. Hvis fremmedlegemer inne i komponenter forekommer ofte, kan kvaliteten på innkommende komponenter og rensligheten i produksjonsmiljøet kontrolleres, og prosessen kan forbedres og kontrollen styrkes deretter.

En IKT-linje, nærmere bestemt In-Circuit Test-linje, er en enhet som utfører elektriske ytelsestester på PCB-er med monterte og loddede komponenter. Den tar kontakt med testpunktene på PCB-en gjennom sonder, oppdager åpne kretser, kortslutninger og om komponentparametere (som motstand, kapasitans og induktansverdier) oppfyller designkravene, samt loddekvaliteten til komponentene. Den kan raskt finne defekte komponenter og defekte loddeforbindelser, noe som sikrer kvaliteten på PCB-produkter og forbedrer produksjonseffektiviteten og utbyttet.

Prinsippet for IKT-testing er basert på kretsnettverksanalyse. Testutstyret sender eksitasjonssignaler (som strøm og spenning) til testpunktene på kretskortet gjennom prober, og måler deretter responssignalene fra kretsen. I henhold til det forhåndsinnstilte testprogrammet og standardparametrene sammenlignes de faktiske målte verdiene med de teoretiske verdiene for å avgjøre om det er problemer som åpne kretser, kortslutninger og avvik fra komponentparametere i kretsen. For eksempel, for en resistiv komponent, påføres en kjent spenning, den flytende strømmen måles, og motstandsverdien beregnes og sammenlignes med den nominelle verdien.

Ved valg må man vurdere faktorer som testnøyaktighet (mulighet for nøyaktig måling av komponentparametere, for eksempel en motstandsmålenøyaktighet på ±1 %), testhastighet (oppfyller kravene til produksjonslinjesyklusen), antall testbare punkter (egnet for antall testpunkter på PCB-en), programvarefunksjoner (med grafisk programmeringsgrensesnitt, automatisk diagnosefunksjon, mulighet for statistisk dataanalyse), utstyrskompatibilitet (støtter testing av forskjellige typer PCB-er og forskjellige komponentpakker), probens levetid og vedlikeholdskostnader. I tillegg bør man også ta hensyn til teknisk støtte og ettersalgsservice hos utstyrsleverandøren.

Vanlige IKT-enheter inkluderer spikerseng-IKT og flyvende probe-IKT. Spikersengen-IKT har kontakt med PCB-testpunktene gjennom en fast spikerseng, og kan teste flere punkter samtidig, med en rask testhastighet, egnet for masseproduksjon. Kostnaden for å lage spikersengen er imidlertid høy, og spikersengen må byttes ut med andre PCB-er. Den flyvende proben-IKT bruker bevegelige prober til å teste punktene én etter én, uten behov for å lage en spikerseng, med høy fleksibilitet, egnet for småskala- og flervariantsproduksjon, men testhastigheten er relativt lav.

Det er nødvendig å sørge for at kretskortets overflate er ren uten forurensninger som loddets slagg, tinnperler og oljeflekker for å unngå å påvirke den gode kontakten mellom probene og testpunktene. Sjekk om testpunktene på kretskortet er komplette og fri for oksidasjon. Rengjør eller fortinne testpunktene om nødvendig. Fjern metallskjermdeksler og annet tilbehør på kretskortet som kan forstyrre testen. For dobbeltsidig monterte kretskort, skille testoverflaten tydelig.

Testparametrene inkluderer type (spenning, strøm), størrelse og frekvens til eksitasjonssignalet; måleområdet (som motstandsmåleområdet på 0,1Ω - 10MΩ); testtiden (testvarigheten for hvert testpunkt); terskelinnstillingen (som tillatt avviksområde for motstandsverdien på ±5 %), osv. I henhold til kretsdesignet til PCB-en, komponentspesifikasjoner og testkrav, må parametrene stilles inn på en rimelig måte gjennom feilsøking og prøvetesting for å sikre testens nøyaktighet og pålitelighet.

IKT kan oppdage åpne kretser (kretsen er ikke tilkoblet), kortslutninger (uventet ledning mellom forskjellige linjer), feil komponentinstallasjon (for eksempel installasjon av en motstand som kondensator), feil komponentparametere (verdiene til motstander, kondensatorer og induktorer samsvarer ikke med de nominelle verdiene), revers komponentpolaritet (polare komponenter som dioder og elektrolyttkondensatorer er installert i revers), kaldlodding (loddeforbindelsene ser ut til å være tilkoblet, men har dårlig elektrisk ytelse), osv.

Når ICT oppdager feil, vil den vise feilplassering, type og detaljert informasjon i testprogramvarens grensesnitt. Operatører må fjerne det defekte kretskortet fra produksjonslinjen i henhold til instruksjonene og bruke verktøy som multimetre og oscilloskop for å bekrefte problemene ytterligere. For reparerbare feil (som kaldlodding og feil komponentinstallasjon), reparer dem med etterarbeidsverktøy. For kretskort med alvorlige ikke-reparerbare feil, kasser dem, registrer feildataene og analyser årsakene for å forbedre produksjonsprosessen.

Kalibrer IKT-utstyret regelmessig for å sikre nøyaktigheten til eksitasjonssignalet og målesystemet. Hold probene rene og i god stand, og skift ut slitte eller skadede prober i tide. Optimaliser testprogrammet og innstill testparametrene nøyaktig. Gi operatører profesjonell opplæring for å forbedre deres feilvurdering og håndteringsevner. Etabler standard testprosesser og spesifikasjoner for å redusere menneskelige driftsfeil.

Daglig vedlikehold inkluderer rengjøring av enhetens overflate og prober for å forhindre at støv og loddrester påvirker testen. Kontroller probetrykket regelmessig for å sikre god kontakt med testpunktene. Overvåk utstyrets elektriske ytelse, for eksempel stabiliteten til eksitasjonssignalet. For spiker- og trådnett-IKT, kontroller spiker- og trådnettets festetilstand og pinnenes konduktivitet. Ta sikkerhetskopi av testprogrammer og data regelmessig for å forhindre tap. Utfør regelmessige kalibreringer og profesjonelt vedlikehold i henhold til utstyrsprodusentens krav.

Fordelene er muligheten til å direkte oppdage kretsens elektriske ytelse, nøyaktig bedømme komponentparametere og loddekvalitet, og presist lokalisere feilpunktene. Den har en god deteksjonseffekt på problemer som åpne kretser og kortslutninger. Ulempene er behovet for å sette testpunkter på PCB-en, noe som øker PCB-design- og produksjonskostnadene. Den kan bare oppdage områdene som er tilgjengelige fra testpunktene, med deteksjon av blinde flekker. Utviklingen av testprogrammet er kompleks, og omprogrammering er nødvendig for forskjellige PCB-er. AOI oppdager hovedsakelig utseendet og overflatefeil på komponenter, med rask deteksjonshastighet og lave kostnader. Røntgeninspeksjon kan oppdage skjulte interne defekter på PCB-er og komponenter, men den har en langsom deteksjonshastighet og høye kostnader.

Hovedfunksjonene til IKT-testprogramvare inkluderer programmering av testprogrammer (definering av testpunkter, angivelse av testparametere, skriving av testlogikk), testutførelse og -kontroll (start, pause, stopp av testen), feilgjenkjenning og alarm (automatisk vurdering av testresultatene, merking av feil og utstedelse av alarmer), visning og registrering av testresultater (presentasjon av testdata i form av diagrammer og rapporter), dataanalyse og statistikk (telling av feiltyper og forekomstrater, analyse av problemer i produksjonsprosessen) og datainteraksjon med andre produksjonslinjesystemer (som MES-systemet).

Årsakene inkluderer urimelig utforming av testpunkter (som for liten avstand mellom testpunkter og feil plassering), noe som resulterer i dårlig probekontakt eller gjensidig interferens; unøyaktig innstilling av testparametere (som for smalt eller for bredt terskelområde); probeslitasje, oksidasjon eller forurensning, som påvirker overføringen av testsignaler; ujevn PCB-overflate, som forårsaker ujevnt probetrykk; logiske feil i testprogrammet, som resulterer i feilvurdering av normale kretser; ustabil elektrisk ytelse til selve utstyret, osv.

Optimaliser utformingen av testpunktene for å sikre rimelig utforming, passende avstand og god overflatekvalitet på testpunktene. Kalibrer og juster testparametrene på nytt, og bestem riktig terskelområde gjennom flere prøvetester. Rengjør, vedlikehold og skift ut probene regelmessig. Forbehandle ujevne PCB-er eller bruk adaptive prober. Kontroller og korriger nøye de logiske feilene i testprogrammet. Vedlikehold og kalibrer utstyret regelmessig for å sikre stabil ytelse.

IKT-enheter med spikerlag må vanligvis tilpasses spikerlagene for PCB-er i forskjellige størrelser og typer, med dårlig fleksibilitet, men de er svært effektive i masseproduksjon av samme type PCB-er. IKT-enheter med flygende prober styrer bevegelsen av prober gjennom programvare uten behov for å bytte ut maskinvare, og kan tilpasses testing av PCB-er i forskjellige størrelser og typer. Bare testprogrammet og parametrene må justeres. For ekstremt store PCB-er eller PCB-er med et ekstremt stort antall testpunkter kan imidlertid testeffektiviteten være begrenset.

IKT-testing installeres vanligvis etter reflow-loddeprosessen og før funksjonstesten, for å i tide oppdage problemer med den elektriske ytelsen som genereres under lodding og komponentplassering, forhindre at defekte produkter kommer inn i senere prosesser og redusere omarbeidingskostnader. Det kan også, i henhold til produksjonsprosessens krav, settes opp en separat IKT-teststasjon etter plassering av nøkkelkomponenter for å utføre forhåndsinspeksjoner på viktige kretsdeler.

Ved å analysere IKT-testdataene kan du telle fordelingen og forekomstfrekvensene til ulike defekter for å identifisere de svake leddene i produksjonsprosessen. Hvis for eksempel defektraten for en bestemt type komponentparametere er høy, kan kvaliteten på innkommende komponenter, plasseringsnøyaktigheten eller loddeprosessen kontrolleres. Hvis problemer med åpen krets eller kortslutning oppstår ofte, kan PCB-designet optimaliseres (for eksempel justering av kablingen og tillegg av testpunkter), loddeparametrene kan forbedres, eller antistatiske tiltak under produksjonsprosessen kan styrkes.

En FCT-linje, nærmere bestemt Functional Circuit Test-linje, brukes til å verifisere funksjonene til PCB-er eller sammensatte produkter etter plassering og lodding av komponenter. Den simulerer produktets faktiske arbeidsmiljø, sender inn eksitasjonssignaler og oppdager om utgangssignalene og produktets ulike funksjoner oppfyller designkravene. Den kan identifisere potensielle logiske feil og ytelsesproblemer, og sikre at produktet kan brukes normalt. Det er et avgjørende trinn for å garantere produktets funksjonelle integritet og pålitelighet.

Prinsippet for FCT-testing er basert på produktets funksjonelle egenskaper og designspesifikasjoner. Testutstyret anvender spesifikke eksitasjonsbetingelser, som strømforsyning og signalinngang, på det testede kretskortet eller produktet, og samler samtidig inn produktets utgangssignaler. Disse utgangssignalene sammenlignes og analyseres med de forhåndsinnstilte korrekte utgangsdataene, bølgeformene, logiske tilstandene osv. Hvis utgangsresultatene ikke samsvarer med standardene, bestemmes det at det er funksjonelle feil, og dermed lokaliseres produktets funksjonelle feilpunkter.

Ved valg må faktorer som omfattende testfunksjoner (om det kan oppfylle alle produktets krav til funksjonell testing), testnøyaktighet (nøyaktighet i måling av analoge og digitale signaler), testhastighet (samsvar med produksjonslinjesyklusen), kompatibilitet (støtte for testing av produkter av forskjellige modeller og spesifikasjoner), programvarefunksjoner (med funksjoner som redigering av testprogrammer, dataregistrering og -analyse, og feildiagnose), utvidelsesmuligheter for utstyr (mulighet for å legge til testmoduler i henhold til produktoppgraderinger), samt utstyrskostnader og ettersalgsservice tas i betraktning.

Vanlige FCT-enheter inkluderer dedikerte FCT-enheter basert på armaturer og universelle FCT-enheter basert på instrumenter. Dedikerte FCT-enheter er designet for spesifikke produkter, med sterk testrelevans og høy effektivitet, men dårlig fleksibilitet. Armaturene må redesignes når produktet oppdateres. Universelle FCT-enheter bruker gjenbrukbare testinstrumenter (som multimetre, signalgeneratorer, oscilloskoper osv.) og oppnår testing av forskjellige produkter gjennom programvareprogrammering. De har høy fleksibilitet og et bredt bruksområde, men utviklingen av testprogrammer er kompleks, og den opprinnelige utstyrskostnaden er relativt høy.

Det er nødvendig å sørge for at kretskortet ikke har noen ytre skader, god loddekvalitet og ingen åpenbare defekter som kaldlodding og kortslutninger. Utfør nødvendig rengjøring av kretskortet for å fjerne gjenværende flussmiddel, støv og andre urenheter på overflaten. Kontroller om kontaktene, grensesnittene osv. på kretskortet er riktig installert og uten skader. I henhold til testkravene, utfør nødvendige konfigurasjoner på kretskortet (som programbrenning, jumperinnstilling osv.).

Testparametere inkluderer type (analogt signal, digitalt signal), amplitude, frekvens og driftssyklus for inngangssignalet; testtid; vurderingskriterier for utgangssignaler (som spenningsområde, logisk nivå, bølgeformkarakteristikker); rekkefølgen og betingelsene for testprosessens trinn, osv. I henhold til produktets funksjonelle spesifikasjon og faktiske arbeidskrav, kombinert med testutstyrets ytelse, må parametrene settes rimelig gjennom feilsøking og verifisering for å sikre testens effektivitet og nøyaktighet.

FCT kan oppdage logiske funksjonsfeil (som unormal logikkkontroll av brikker), unormal signaloverføring (signaldemping, forvrengning, interferens), grensesnittfunksjonsfeil (USB, nettverksgrensesnitt osv. kan ikke kommunisere normalt), strømstyringsproblemer (ustabil spenningsutgang, unormal overstrømsbeskyttelse), programvarefunksjonsfeil (programoperasjonsfeil, responstidsavbrudd) osv. Disse feilene kan være forårsaket av feil plassering av komponenter, dårlig lodding, komponentskade eller designproblemer.

Når FCT oppdager defekter, vil testutstyret registrere feilinformasjonen og utstede en alarmmelding. Operatører må merke de defekte produktene i henhold til instruksjonene og bruke profesjonelle instrumenter (som oscilloskop og logikkanalysatorer) for å analysere årsakene til feilene ytterligere. For reparerbare problemer (som programfeil og kaldlodding av komponenter), reparer dem og test på nytt. For produkter som ikke kan repareres, håndter dem i henhold til kasseringsprosessen, og tilbakemeld feildataene til produksjons- og FoU-avdelingene for å forbedre prosessen og optimalisere designet.

Kalibrer testutstyret regelmessig for å sikre nøyaktigheten av inngangs- og utgangssignaler. Optimaliser testprogrammet og angi testparametrene og vurderingskriteriene nøyaktig. Ta i bruk flere testmetoder og -midler (som grensebetingelsestesting og grensetesting) for å oppdage produktfunksjoner på en omfattende måte. Gi operatører profesjonell opplæring for å forbedre deres feilanalyse og vurderingsevner. Etabler en komplett mekanisme for registrering og analyse av testdata, og oppdag potensielle problemer gjennom sammenligning av historiske data.

Daglig vedlikehold inkluderer rengjøring av overflaten på utstyret og testinnretningene for å forhindre at støv og urenheter påvirker testen. Kontroller regelmessig driftsstatusen til hver modul i utstyret (som strømforsyningsmodulen og signalgenereringsmodulen) og overvåk viktige ytelsesindikatorer. Kontroller og kalibrer testinnretningene for å sikre god kontakt. Oppdater testprogramvaren i tide for å fikse feil og legge til nye funksjoner. Utfør regelmessige omfattende kalibreringer og grundig vedlikehold i henhold til kravene fra utstyrsprodusenten.

Fordelen er at den kan oppdage problemer fra produktets faktiske funksjonsnivå, som er nærmere brukerens bruksscenario, og kan identifisere logiske og ytelsesfeil som ikke kan oppdages av andre tester. Ulempene er høyere testkostnader (utstyrs- og inventarkostnader), kompleks testprogramutvikling og relativt lav testhastighet. AOI oppdager hovedsakelig utseende- og overflatefeil, med høy hastighet og lave kostnader. Røntgeninspeksjon kan oppdage skjulte interne feil. IKT fokuserer på deteksjon av elektriske parametere i kretser og kan nøyaktig finne defekte komponenter, men ingen av de tre kan direkte verifisere produktets funksjoner.

Hovedfunksjonene til FCT-testprogramvare inkluderer skriving og redigering av testprogrammer (definering av testprosessen, angivelse av parametere, skriving av logiske vurderingsutsagn), kontroll av testutførelse (start, pause, stopp av testen), datainnsamling og visning i sanntid (visning av inngangs- og utgangssignalkurveformer og -verdier), automatisk feilgjenkjenning og alarm (merking av feil og varsel i henhold til vurderingskriteriene), registrering av testresultater og rapportgenerering (telling av beståttprosent, registrering av feilinformasjon), dataanalyse og sporbarhet (analyse av trenden i testdata, sporing av produktets testhistorikk).

Årsakene inkluderer urimelig innstilling av testparametere (for bredt eller for smalt terskelområde), logiske feil i testprogrammet (unøyaktige vurderingsforhold), ytelsessvingninger i selve testutstyret (ustabil signalutgang), dårlig kontakt med testfiksturen (som resulterer i unormal signaloverføring), miljøforstyrrelser (elektromagnetisk forstyrrelse som påvirker signalinnsamlingen) og kompatibilitetsproblemer i produktdesign (unormal ytelse i testmiljøet).

Gjennomgå og juster testparametrene på nytt, og optimaliser terskelen gjennom flere tester. Kontroller og korriger logikken i testprogrammet nøye og utfør tilstrekkelig testverifisering. Vedlikehold og kalibrer testutstyret regelmessig for å sikre stabil ytelse. Kontroller og forbedre kontakttilstanden til testfiksturen, og skift ut fiksturen om nødvendig. Skjerm eller optimaliser testmiljøet for å redusere interferens. Kommuniser med FoU-avdelingen for å bekrefte kompatibiliteten til produktdesignet i testmiljøet og løse potensielle problemer.

Dedikerte FCT-enheter basert på armaturer er vanligvis designet for spesifikke produkter og har dårlig tilpasningsevne til PCB-er i forskjellige størrelser og typer. Armaturene må redesignes. Universelle FCT-enheter basert på instrumenter kan tilpasses testing av PCB-er i forskjellige størrelser og typer til en viss grad gjennom programvareprogrammering og erstatning av passende testgrensesnitt, men for produkter med spesielle funksjoner eller strukturer kan det fortsatt være nødvendig å tilpasse noen testmoduler.

FCT-testing utføres vanligvis på slutten av produksjonslinjen, det vil si etter at prosesser som IKT-testing og utseendeinspeksjon er fullført, for å sikre at produktene som er testet av de foregående prosessene, verifiseres for funksjoner i en tilstand som er nær faktisk bruk, og for å forhindre at ukvalifiserte produkter strømmer til kunden. I henhold til produktegenskapene kan faset FCT-testing også utføres etter montering av viktige funksjonsmoduler for å oppdage problemer i tide og redusere svinn i påfølgende prosesser.

Gjennom statistisk analyse av FCT-testdata kan fordelingsmønstre og hyppige problempunkter for produktfunksjonelle defekter oppdages. Hvis for eksempel en bestemt type funksjonell defekt forekommer ofte, kan de tilsvarende produksjonsprosessene (som komponentplassering, lodding, programvarebrenning) undersøkes grundig. Analyser korrelasjonen mellom defekter og faktorer som råvarepartier, produksjonsutstyr og operatører, og forbedre prosessparametere, styrke kvalitetskontrollen og optimaliser produktdesign deretter, og dermed forbedre den generelle produktkvaliteten og produksjonseffektiviteten.