AOI, röntgen, ICT, FCT

AOI je skratka pre Automated Optical Inspection (Automatizovaná optická kontrola). Používa optické kamery na zachytávanie snímok dosiek plošných spojov, porovnáva ich so štandardnými snímkami a automaticky detekuje chyby, ako sú chýbajúce komponenty, nesprávne komponenty, obrátená polarita, ofset, premostenie atď. počas procesu umiestňovania komponentov, čím zabezpečuje kvalitu produktu a zlepšuje výnosnosť výroby.

AOI využíva princíp optického zobrazovania. Doska plošných spojov je osvetlená svetelným zdrojom, kamera zachytí obraz a algoritmus spracovania obrazu potom extrahuje vlastnosti súčiastok. Tieto vlastnosti sa porovnajú s vopred nastavenými kvalifikovanými štandardnými obrazovými údajmi, aby sa zistilo, či sa v súčiastkach nachádzajú chyby v umiestnení.

Je potrebné zvážiť faktory, ako je presnosť detekcie (mala by spĺňať požiadavky na presnosť umiestnenia súčiastok, napríklad presnosť by mala dosiahnuť ±0,02 mm pri detekcii súčiastok 0201), rýchlosť detekcie (zodpovedajúca cyklu výrobnej linky), softvérové ​​funkcie (s bohatými detekčnými algoritmami, jednoduchým programovaním a analýzou údajov) a škálovateľnosť (podpora detekcie dosiek plošných spojov rôznych veľkostí a kompatibilita s rôznymi typmi súčiastok).

Medzi bežné typy svetelných zdrojov patria biele svetelné zdroje, červené svetelné zdroje, modré svetelné zdroje a prstencové svetelné zdroje. Biele svetelné zdroje poskytujú plné spektrum a sú vhodné na všeobecnú detekciu. Červené svetelné zdroje majú dobrý detekčný účinok na medené fólie a spájkované spoje. Modré svetelné zdroje majú vysoký kontrast so zelenými spájkovacími maskami. Prstencové svetelné zdroje dokážu redukovať tiene a sú vhodné na detekciu zložitých súčiastok a dosiek plošných spojov s výškovými rozdielmi.

Je potrebné zabezpečiť, aby bol povrch dosky plošných spojov čistý a bez nečistôt, ako je prach a olejové škvrny. Skontrolujte, či sú body vyznačenia polohy dosky plošných spojov jasné a úplné, aby ich zariadenie AOI presne identifikovalo a umiestnilo. V prípade obojstranne montovaných dosiek plošných spojov jasne odlíšte detekčnú plochu, aby ste predišli chybnej detekcii.

Medzi parametre detekcie patria parametre snímania obrazu (ako napríklad čas expozície, zisk, kontrast), parametre detekčného algoritmu (ako napríklad prahová hodnota, citlivosť detekcie hrán) a parametre oblasti detekcie (definujúce oblasti súčiastok, ktoré sa majú detekovať, a ignorované oblasti). Zvyčajne je potrebné v závislosti od návrhu dosky plošných spojov, typov súčiastok a výrobných procesov optimalizovať parametre prostredníctvom ladenia a skúšobnej detekcie, aby sa dosiahli najlepšie výsledky detekcie.

AOI dokáže odhaliť chyby, ako sú chýbajúce komponenty (neumiestnené komponenty), nesprávne komponenty (nesprávne modely komponentov), ​​obrátená polarita (komponenty citlivé na polaritu s obrátenou polaritou), posunutie komponentu (poloha presahujúca povolenú toleranciu), premostenie spájkovania (spájkovanie spájajúce susedné kontaktné plošky), poškodenie komponentu (poškodenie vzhľadu), poškodenie komponentu (nedokonalosť jedného konca komponentu) atď.

Keď AOI zistí chybu, automaticky označí miesto a typ chyby a vygeneruje alarmové hlásenie. Operátori musia izolovať chybnú dosku plošných spojov podľa alarmového hlásenia a potom ju ďalej potvrdiť manuálnou vizuálnou kontrolou alebo inými metódami detekcie. Následne dosku plošných spojov opraviť alebo zošrotovať podľa typu chyby.

Pravidelne kalibrujte kamery a svetelné zdroje zariadenia AOI, aby ste zabezpečili presné snímanie obrazu. Optimalizujte parametre detekcie a upravte algoritmy pre rôzne typy súčiastok a návrhov dosiek plošných spojov. Včas aktualizujte knižnicu súčiastok a štandardné obrazové údaje, aby sa prispôsobili novým produktom a procesom. Poskytnite odborné školenie pre operátorov s cieľom zlepšiť ich schopnosti nastavovať parametre a posudzovať chyby.

Denná údržba zahŕňa čistenie povrchu zariadenia, šošoviek a svetelných zdrojov, aby sa zabránilo vplyvu prachu na kvalitu obrazu. Pravidelne kontrolujte prevádzkový stav mechanických komponentov zariadenia (ako sú vodiace lišty a vodiace skrutky), namažte ich a upevnite. Skontrolujte elektrické pripojenia. Pravidelne vykonávajte funkčné testy a kalibrácie zariadenia, aby ste zabezpečili stabilný detekčný výkon.

Výhodami sú vysoká rýchlosť detekcie, ktorú možno použiť na online detekciu v reálnom čase; relatívne nízke náklady; a schopnosť vizuálne detegovať vzhľad súčiastok a povrchové defekty. Nevýhodou je, že nedokáže detegovať defekty skrytých spájkovaných spojov (ako sú vnútorné spájkované spoje BGA a CSP) a má obmedzenú schopnosť detekcie malých defektov (ako sú dutiny menšie ako 50 μm). Röntgenová kontrola síce dokáže detegovať vnútorné defekty, ale je pomalá a nákladná.

Medzi hlavné funkcie softvéru AOI patrí získavanie a spracovanie obrazu, programovanie inšpekčného programu (definovanie oblasti kontroly, nastavenie parametrov kontroly, výber inšpekčných algoritmov), rozpoznávanie a klasifikácia chýb, zobrazenie a zaznamenávanie výsledkov kontroly, analýza údajov a štatistika (generovanie správ o výťažnosti, grafov rozloženia chýb atď.) a interakcia údajov s inými zariadeniami výrobnej linky (ako sú napríklad stroje na umiestňovanie a opravy a prepracovacie stanice).

Medzi dôvody patrí neprimerané nastavenie parametrov detekcie (napríklad príliš vysoké alebo príliš nízke prahové hodnoty), nesprávne rozpoznávanie obrazu spôsobené odrazom povrchu súčiastky alebo farebnými rozdielmi, rušenie od škvŕn alebo cudzích predmetov na povrchu dosky plošných spojov, kontaminácia šošovky zariadenia AOI alebo zdroja svetla a odchýlky medzi štandardnými obrazmi v knižnici súčiastok a skutočnými súčiastkami.

Znovu upravte parametre detekcie a optimalizujte prah a citlivosť prostredníctvom skúšobnej detekcie. Vyčistite povrch dosky plošných spojov, aby ste odstránili škvrny a cudzie predmety. Vyčistite alebo vymeňte kontaminované šošovky a svetelné zdroje. Aktualizujte štandardné obrázky v knižnici súčiastok, aby ste zabezpečili konzistenciu so skutočnými súčiastkami. Použite viacero detekčných algoritmov, ktoré sa navzájom dopĺňajú a znížia obmedzenia jedného algoritmu.

Moderné zariadenia AOI majú zvyčajne dobrú škálovateľnosť. Oblasť kontroly a parametre je možné upraviť pomocou softvérových nastavení, aby sa prispôsobili doskám plošných spojov rôznych veľkostí. Pre rôzne typy dosiek plošných spojov (ako sú pevné dosky, flexibilné dosky, pevne-flexibilné dosky), pokiaľ sú v rámci detekčných schopností zariadenia, je možné dosiahnuť účinnú detekciu úpravou zodpovedajúcich detekčných procesov a parametrov.

AOI sa zvyčajne inštaluje za strojom Pick-and-Place a pred spájkovaním reflow, aby sa včas odhalili chyby v umiestnení súčiastok a zabránilo sa vstupu chybných výrobkov do procesu spájkovania reflow, čím sa znížia náklady na prepracovanie. Môže sa tiež inštalovať po spájkovaní reflow na zistenie kvality spájkovania, ale ak sa problémy zistia v tomto čase, náročnosť a náklady na prepracovanie sa zvýšia.

Analýzou údajov z detekcie AOI sa spočítajú miery výskytu a rozloženie rôznych defektov s cieľom identifikovať slabé články vo výrobnom procese. Napríklad, ak sa často vyskytuje ofsetová chyba určitého typu súčiastky, je možné upraviť parametre umiestnenia zariadenia Pick-and-Place. Ak existuje veľa premosťujúcich defektov, je možné optimalizovať proces tlače spájkovacej pasty alebo teplotný profil spájkovania pretavením.

Röntgenová kontrola využíva röntgenové lúče na prenikanie do dosky plošných spojov a súčiastok. Na základe rôznych stupňov absorpcie röntgenových lúčov rôznymi materiálmi sa vytvárajú rôzne obrazy v odtieňoch sivej, čím sa detekujú vnútorné chyby v umiestnení dosky plošných spojov, ako sú dutiny, studené spájkovanie a nezmáčanie spájkovaných spojov zabalených súčiastok, ako sú BGA a CSP, ako aj abnormálne vnútorné štruktúry súčiastok a cudzie predmety, čím sa zabezpečuje kvalita a spoľahlivosť produktu.

Röntgenové lúče majú penetračnú schopnosť. Keď röntgenové lúče ožarujú dosku plošných spojov (PCB), intenzita röntgenových lúčov po prechode cez dosku plošných spojov sa mení v dôsledku rozdielnej absorpčnej kapacity rôznych látok na doske plošných spojov (ako je meď, spájka, plastové obaly atď.). Detektor prijíma tieto röntgenové lúče rôznych intenzít a premieňa ich na elektrické signály, ktoré sa potom spracúvajú a premieňajú na snímky v odtieňoch sivej. Analýzou snímok je možné posúdiť vnútornú štruktúru a stav defektov.

Je potrebné zvážiť faktory, ako je presnosť detekcie (mala by byť schopná rozlíšiť drobné defekty, ako sú napríklad dutiny v spájkovaných spojoch na úrovni mikrónov), zväčšenie (splnenie požiadaviek na detekciu súčiastok rôznych veľkostí), rýchlosť detekcie (zodpovedajúca cyklu výrobnej linky), rozlíšenie obrazu (vysoké rozlíšenie pomáha jasne pozorovať detaily), škálovateľnosť zariadenia (podpora detekcie dosiek plošných spojov rôznych veľkostí a kompatibilita s rôznymi režimami detekcie) a softvérové ​​funkcie (s funkciami, ako je analýza obrazu, rozpoznávanie defektov a štatistika údajov).

Medzi bežné typy patria 2D röntgenové kontrolné zariadenia a 3D röntgenové kontrolné zariadenia (ako napríklad CT kontrolné zariadenia). 2D zariadenia majú relatívne jednoduchú štruktúru a nižšie náklady a dokážu detekovať povrchové a niektoré vnútorné defekty dosiek plošných spojov. 3D zariadenia dokážu získať viacvrstvové snímky a dosiahnuť 3D zobrazovanie, ktoré dokáže presnejšie detekovať vnútorné defekty súčiastok so zložitými štruktúrami, ale náklady na zariadenie sú vysoké a rýchlosť detekcie je relatívne pomalá.

Vo všeobecnosti nie je potrebná žiadna špeciálna predúprava, ale je potrebné zabezpečiť, aby bol povrch dosky plošných spojov čistý bez viditeľných škvŕn a cudzích predmetov; odstrániť kovové ochranné kryty a iné príslušenstvo z dosky plošných spojov, ktoré by mohli ovplyvniť kontrolu; v prípade viacvrstvových dosiek plošných spojov, ak je známe, že určité vrstvy nie sú potrebné na kontrolu, je možné ich nastaviť v inšpekčnom softvéri, aby sa zvýšila účinnosť kontroly.

Medzi detekčné parametre patrí napätie a prúd röntgenového žiarenia (ovplyvňujúce intenzitu a priepustnosť röntgenového žiarenia), expozičný čas (ovplyvňujúci jas a jasnosť obrazu), zväčšenie (upravené podľa veľkosti súčiastky a požiadaviek na detekciu), uhol detekcie (pre 3D kontrolné zariadenia je potrebné nastaviť rôzne uhly pre skenovanie) atď. Zvyčajne je potrebné optimalizovať parametre podľa materiálu, hrúbky dosky plošných spojov a typu súčiastky pomocou ladenia a skúšobnej detekcie, aby sa získali najlepšie kontrolné obrazy.

Röntgen dokáže odhaliť vnútorné chyby spájkovaných spojov zabalených súčiastok, ako sú BGA, CSP a QFN, ako sú dutiny, studené spájkovanie, nezmáčanie, chýbajúce spájkovacie guľôčky a posunutie spájkovacích guľôčok. Dokáže tiež odhaliť praskliny a cudzie predmety vo vnútri súčiastok, ako aj problémy, ako sú skraty medzi vrstvami a prerušené obvody vo vnútri dosky plošných spojov.

Keď röntgenové vyšetrenie zistí chyby, vygeneruje sa podrobná správa o kontrole, v ktorej sa vyznačí miesto chyby, typ a závažnosť. Operátori musia podľa správy izolovať chybnú dosku plošných spojov. Opraviteľné chyby (ako napríklad niektoré problémy so spájkovanými spojmi) je možné opraviť pomocou opravného zariadenia. Dosky plošných spojov so závažnými chybami budú zošrotované a príčiny chýb budú analyzované s cieľom optimalizovať výrobný proces.

Pravidelne kalibrujte röntgenové zariadenie, aby ste zabezpečili stabilný výkon zdroja röntgenového žiarenia a detektora; optimalizujte detekčné parametre a upravte parametre pre rôzne typy dosiek plošných spojov a súčiastok; zavádzajte pokročilé algoritmy analýzy obrazu na zlepšenie presnosti rozpoznávania defektov; poskytujte odborné školenie operátorom na zlepšenie ich schopností analýzy obrazu a posudzovania defektov; zavádzajte štandardné kontrolné procesy a špecifikácie na zníženie ľudských chýb.

Denná údržba zahŕňa čistenie povrchu zariadenia, aby sa zabránilo hromadeniu prachu, ktorý by ovplyvňoval odvod tepla; pravidelnú kontrolu prevádzkového stavu röntgenovej trubice a monitorovanie parametrov, ako je napätie trubice a prúd trubice; kontrolu citlivosti a stability detektora; mazanie a upevnenie mechanických prenosových komponentov zariadenia; pravidelné vykonávanie výkonnostných testov a kalibrácií zariadenia, aby sa zabezpečili presné a spoľahlivé výsledky detekcie.

Výhodami sú schopnosť odhaliť skryté vnútorné defekty dosiek plošných spojov a súčiastok a jedinečné výhody pri kontrole spájkovaných spojov puzdier, ako sú BGA a CSP; dokáže poskytnúť 3D štrukturálne informácie (3D röntgenová kontrola). Nevýhodami sú relatívne pomalá rýchlosť detekcie, vysoké náklady; na analýzu obrazu a posúdenie defektov sú potrební profesionálni operátori; röntgenové lúče sú do určitej miery rádioaktívne a sú potrebné ochranné opatrenia. Kontrola AOI je rýchla, lacná a dokáže vizuálne odhaliť vzhľad a povrchové defekty súčiastok, ale nedokáže odhaliť skryté vnútorné defekty.

Medzi hlavné funkcie softvéru na röntgenovú kontrolu patrí získavanie a spracovanie obrazu (nastavenie jasu, kontrastu, filtrovania atď.), rozpoznávanie a označovanie defektov (automatické alebo manuálne rozpoznávanie defektov a označovanie ich polohy a typu), 3D rekonštrukcia obrazu (pre 3D röntgenové zariadenia), generovanie správ o výsledkoch kontroly (podrobné záznamy informácií o defektoch, parametre detekcie atď.), analýza údajov a štatistika (počítanie miery výskytu defektov a analýza problémov výrobného procesu) a interakcia údajov s inými systémami výrobnej linky.

Medzi dôvody patrí nesprávne nastavenie parametrov detekcie (ako napríklad nevhodné napätie trubice a expozičný čas, čo vedie k nízkej kvalite obrazu), obmedzenia algoritmov analýzy obrazu (neschopnosť presne identifikovať zložité defekty), nedostatok skúseností operátora (nesprávne posúdenie obrazu), špeciálne materiály a štruktúry dosiek plošných spojov alebo súčiastok (čo vedie k abnormálnym odtieňom sivej obrazu) a problémy s presnosťou a stabilitou samotného zariadenia.

Znovu upraviť parametre detekcie s cieľom optimalizovať kvalitu obrazu; aktualizovať alebo vylepšiť algoritmy analýzy obrazu s cieľom zlepšiť schopnosť rozpoznávania defektov; posilniť školenie operátorov s cieľom zlepšiť ich profesionálnu úroveň; vytvoriť knižnicu vzoriek defektov na porovnávaciu analýzu zložitých obrazov; pravidelne udržiavať a kalibrovať zariadenie, aby sa zabezpečil jeho stabilný výkon.

Moderné röntgenové zariadenia majú zvyčajne určitú nastaviteľnosť a kompatibilitu. Prostredníctvom softvérových nastavení a hardvérových úprav (ako je napríklad zmena objektívov s rôznymi ohniskovými vzdialenosťami a nastavenie veľkosti inšpekčnej platformy) sa dokážu prispôsobiť kontrole dosiek plošných spojov rôznych veľkostí. Pre rôzne typy dosiek plošných spojov (ako sú pevné dosky, flexibilné dosky, pevne-flexibilné dosky) a súčiastok, pokiaľ sú v rámci detekčných možností zariadenia, je možné dosiahnuť účinnú detekciu nastavením zodpovedajúcich detekčných parametrov a režimov. Pre dosky plošných spojov so špeciálnymi štruktúrami alebo extrémne tenké a hrubé dosky plošných spojov však môžu byť potrebné špeciálne nakonfigurované zariadenia.

Zvyčajne sa inštaluje po spájkovaní pretavením, aby sa skontrolovala doska plošných spojov po zváraní a včas odhalili vnútorné chyby, ako sú spájkované spoje. Môže tiež zriadiť samostatnú röntgenovú kontrolnú stanicu po kľúčových procesoch (napríklad po osadení súčiastok BGA) na vykonávanie špeciálnych kontrol kľúčových súčiastok s cieľom zabezpečiť kvalitu produktu, ale to zvýši zložitosť a náklady na výrobnú linku.

Analýzou údajov z röntgenovej kontroly sa spočíta rozloženie a frekvencia výskytu rôznych defektov, aby sa identifikovali slabé články vo výrobnom procese. Napríklad, ak sa zistí vysoká miera pórovitosti spájkovaných spojov BGA v určitej dávke dosiek plošných spojov, je možné upraviť množstvo nanesenej spájkovacej pasty, teplotný profil spájkovania pretavením alebo tlak pri umiestňovaní súčiastok. Ak sa vo vnútri súčiastok často vyskytujú cudzie predmety, je možné skontrolovať kvalitu vstupných súčiastok a čistotu výrobného prostredia a proces je možné zlepšiť a zodpovedajúcim spôsobom posilniť kontrolu.

ICT linka, konkrétne linka na testovanie v obvode (In-Circuit Test Link), je zariadenie, ktoré vykonáva testy elektrického výkonu na doskách plošných spojov (PCB) s osadenými a spájkovanými súčiastkami. Prostredníctvom sond sa pripája k testovacím bodom na doske plošných spojov, detekuje prerušené obvody, skraty a či parametre súčiastok (ako sú hodnoty odporu, kapacity a indukčnosti) spĺňajú konštrukčné požiadavky, ako aj kvalitu spájkovania súčiastok. Dokáže rýchlo lokalizovať chybné súčiastky a chybné spájkované spoje, čím zabezpečuje kvalitu výrobkov z dosiek plošných spojov a zlepšuje efektivitu a výnosnosť výroby.

Princíp testovania ICT je založený na analýze obvodovej siete. Testovacie zariadenie privádza budiace signály (ako je prúd a napätie) do testovacích bodov na doske plošných spojov pomocou sond a potom meria odozvy obvodu. Podľa prednastaveného testovacieho programu a štandardných parametrov sa skutočné namerané hodnoty porovnávajú s teoretickými hodnotami, aby sa zistilo, či sa v obvode vyskytujú problémy, ako sú prerušené obvody, skraty a odchýlky parametrov súčiastok. Napríklad pre odporovú súčiastku sa privádza známe napätie, meria sa pretekajúci prúd, vypočíta sa hodnota odporu a porovná sa s nominálnou hodnotou.

Pri výbere je potrebné zvážiť faktory, ako je presnosť testovania (schopnosť presne merať parametre súčiastok, napríklad presnosť merania odporu ±1 %), rýchlosť testovania (splnenie požiadaviek cyklu výrobnej linky), počet testovateľných bodov (vhodný pre počet testovacích bodov na doske plošných spojov), softvérové ​​funkcie (s grafickým programovacím rozhraním, funkciou automatickej diagnostiky, možnosťou štatistickej analýzy údajov), kompatibilita zariadení (podpora testovania rôznych typov dosiek plošných spojov a rôznych puzdier súčiastok), životnosť sond a náklady na údržbu. Okrem toho by sa mala venovať pozornosť aj technickej podpore a možnostiam popredajného servisu dodávateľa zariadenia.

Medzi bežné ICT ​​zariadenia patria ICT s lôžkom z klincov a ICT s lietajúcou sondou. ICT s lôžkom z klincov sa dotýka testovacích bodov dosky plošných spojov prostredníctvom pevného lôžka z klincov a dokáže testovať viacero bodov naraz s vysokou testovacou rýchlosťou, vhodnou pre hromadnú výrobu. Náklady na výrobu lôžka z klincov sú však vysoké a lôžko z klincov je potrebné vymeniť pre rôzne dosky plošných spojov. ICT s lietajúcou sondou používa pohyblivé sondy na testovanie bodov jeden po druhom, bez nutnosti výroby lôžka z klincov, s vysokou flexibilitou, vhodnou pre malosériovú a viacsériovú výrobu, ale rýchlosť testovania je relatívne pomalá.

Je potrebné zabezpečiť, aby bol povrch dosky plošných spojov čistý a bez nečistôt, ako sú zvyšky spájky, cínové guľôčky a olejové škvrny, aby sa predišlo ovplyvneniu dobrého kontaktu medzi sondami a testovanými bodmi. Skontrolujte, či sú testovacie body na doske plošných spojov úplné a bez oxidácie. V prípade potreby ich očistite alebo pocínujte. Odstráňte kovové ochranné kryty a ďalšie príslušenstvo z dosky plošných spojov, ktoré by mohlo rušiť test. V prípade obojstranne montovaných dosiek plošných spojov jasne odlíšte testovaný povrch.

Testovacie parametre zahŕňajú typ (napätie, prúd), veľkosť a frekvenciu budiaceho signálu; rozsah merania (napríklad rozsah merania odporu 0,1 Ω - 10 MΩ); čas testu (trvanie testu pre každý testovací bod); nastavenie prahovej hodnoty (napríklad povolený rozsah odchýlky hodnoty odporu ± 5 %) atď. Podľa návrhu obvodu dosky plošných spojov, špecifikácií komponentov a požiadaviek na testovanie je potrebné parametre primerane nastaviť prostredníctvom ladenia a skúšobného testovania, aby sa zabezpečila presnosť a spoľahlivosť testu.

IKT dokáže odhaliť prerušené obvody (obvod nie je zapojený), skraty (neočakávané vedenie medzi rôznymi vedeniami), nesprávnu inštaláciu súčiastok (napríklad inštalácia rezistora ako kondenzátora), nesprávne parametre súčiastok (hodnoty rezistorov, kondenzátorov a cievok nezodpovedajú nominálnym hodnotám), obrátenú polaritu súčiastok (polárne súčiastky, ako sú diódy a elektrolytické kondenzátory, sú nainštalované naopak), studené spájkovanie (spájkované spoje sa zdajú byť spojené, ale majú slabý elektrický výkon) atď.

Keď IKT zistí chyby, zobrazí v rozhraní testovacieho softvéru umiestnenie chyby, typ a podrobné informácie. Operátori musia podľa pokynov odstrániť chybnú dosku plošných spojov z výrobnej linky a na ďalšie potvrdenie problémov použiť nástroje, ako sú multimetre a osciloskopy. Opraviteľné chyby (ako je studené spájkovanie a nesprávna inštalácia súčiastok) opravte pomocou opravných nástrojov. Dosky plošných spojov so závažnými neopraviteľnými chybami zošrotujte, zaznamenajte údaje o chybách a analyzujte príčiny s cieľom zlepšiť výrobný proces.

Pravidelne kalibrujte IKT zariadenia, aby ste zabezpečili presnosť budiaceho signálu a meracieho systému. Udržiavajte sondy čisté a v dobrom stave a včas vymieňajte opotrebované alebo poškodené sondy. Optimalizujte testovací program a presne nastavte testovacie parametre. Poskytnite odborné školenie operátorom s cieľom zlepšiť ich schopnosti posudzovať chyby a manipulovať s nimi. Stanovte štandardné testovacie procesy a špecifikácie na zníženie chýb ľudskej obsluhy.

Denná údržba zahŕňa čistenie povrchu zariadenia a sond, aby sa zabránilo ovplyvneniu testu prachom a zvyškami spájky. Pravidelne kontrolujte tlak sondy, aby ste zabezpečili dobrý kontakt s testovanými bodmi. Monitorujte elektrický výkon zariadenia, ako je stabilita budiaceho signálu. V prípade ICT s lôžkom klincov skontrolujte stav upevnenia lôžka klincov a vodivosť pinov. Pravidelne zálohujte testovacie programy a údaje, aby ste predišli ich strate. Vykonávajte pravidelné kalibrácie a odbornú údržbu podľa požiadaviek výrobcu zariadenia.

Výhodami sú schopnosť priamo detekovať elektrický výkon obvodu, presne posúdiť parametre súčiastok a kvalitu spájkovania a presne lokalizovať chybové body; má dobrý detekčný účinok pri problémoch, ako sú prerušené obvody a skraty. Nevýhodami sú potreba umiestnenia testovacích bodov na doske plošných spojov, čo zvyšuje náklady na návrh a výrobu dosky plošných spojov; dokáže detekovať iba oblasti prístupné testovacími bodmi s detekčnými slepými miestami; vývoj testovacieho programu je zložitý a pre rôzne dosky plošných spojov je potrebné preprogramovanie. AOI detekuje hlavne vzhľad a povrchové chyby súčiastok s rýchlou detekčnou rýchlosťou a nízkymi nákladmi. Röntgenová kontrola dokáže odhaliť skryté vnútorné chyby dosiek plošných spojov a súčiastok, ale má pomalú detekčnú rýchlosť a vysoké náklady.

Medzi hlavné funkcie softvéru na testovanie IKT patrí programovanie testovacieho programu (definovanie testovacích bodov, nastavenie testovacích parametrov, zápis testovacej logiky), vykonávanie a riadenie testov (spustenie, pozastavenie, zastavenie testu), rozpoznávanie chýb a signalizácia alarmov (automatické posúdenie výsledkov testov, označovanie chýb a vydávanie alarmov), zobrazenie a zaznamenávanie výsledkov testov (prezentácia testovacích údajov vo forme grafov a správ), analýza údajov a štatistika (počítanie typov chýb a miery výskytu, analýza problémov výrobného procesu) a interakcia údajov s inými systémami výrobnej linky (ako napríklad systém MES).

Medzi dôvody patrí neprimeraný návrh testovacích bodov (napríklad príliš malá vzdialenosť medzi testovacími bodmi a nesprávne umiestnenie), čo vedie k slabému kontaktu sondy alebo vzájomnému rušeniu; nepresné nastavenie testovacích parametrov (napríklad príliš úzky alebo príliš široký prahový rozsah); opotrebovanie sondy, oxidácia alebo kontaminácia, ktoré ovplyvňujú prenos testovacích signálov; nerovný povrch dosky plošných spojov, čo spôsobuje nerovnomerný tlak sondy; logické chyby v testovacom programe, čo vedie k nesprávnemu posúdeniu normálnych obvodov; nestabilný elektrický výkon samotného zariadenia atď.

Optimalizujte návrh testovacích bodov, aby ste zabezpečili primerané rozloženie, vhodné rozstupy a dobrú kvalitu povrchu testovaných bodov. Prekalibrujte a upravte testovacie parametre a určte vhodný prahový rozsah prostredníctvom viacerých skúšobných testov. Pravidelne čistite, udržiavajte a vymieňajte sondy. Predbežne ošetrite nerovné dosky plošných spojov alebo použite adaptívne sondy. Starostlivo skontrolujte a opravte logické chyby v testovacom programe. Pravidelne udržiavajte a kalibrujte zariadenie, aby ste zabezpečili stabilný výkon zariadenia.

Zariadenia ICT s testovaním lôžok z klincov zvyčajne potrebujú prispôsobiť lôžko z klincov pre dosky plošných spojov rôznych veľkostí a typov, čo má nízku flexibilitu, ale sú vysoko efektívne pri hromadnej výrobe rovnakého typu dosiek plošných spojov. Zariadenia ICT s lietajúcimi sondami riadia pohyb sond pomocou softvéru bez nutnosti výmeny hardvéru a dokážu sa prispôsobiť testovaniu dosiek plošných spojov rôznych veľkostí a typov. Upraviť je potrebné iba testovací program a parametre. Avšak pri extrémne veľkých doskách plošných spojov alebo doskách plošných spojov s extrémne veľkým počtom testovacích bodov môže byť účinnosť testovania obmedzená.

Testovanie ICT sa zvyčajne inštaluje po procese spájkovania pretavením a pred funkčným testom, aby sa včas odhalili problémy s elektrickým výkonom vznikajúce počas procesov spájkovania a umiestňovania súčiastok, zabránilo sa vstupu chybných výrobkov do následných procesov a znížili sa náklady na prepracovanie. V súlade s požiadavkami výrobného procesu sa môže po umiestnení kľúčových súčiastok zriadiť aj samostatná testovacia stanica ICT na vykonávanie predbežných kontrol kľúčových častí obvodu.

Analýzou údajov z testovania IKT sa spočíta rozloženie a frekvencia výskytu rôznych defektov s cieľom identifikovať slabé články vo výrobnom procese. Napríklad, ak je miera defektnosti určitého typu komponentu vysoká, je možné skontrolovať kvalitu vstupných komponentov, presnosť umiestnenia alebo proces spájkovania. Ak sa často vyskytujú problémy s prerušeným obvodom alebo skratom, je možné optimalizovať návrh dosky plošných spojov (napríklad úpravou zapojenia a pridaním testovacích bodov), zlepšiť parametre spájkovania alebo posilniť antistatické opatrenia počas výrobného procesu.

Linka FCT, teda linka na testovanie funkčných obvodov, sa používa na overenie funkcií dosiek plošných spojov alebo zostavených produktov po osadení a spájkovaní súčiastok. Simuluje skutočné pracovné prostredie produktu, privádza budiace signály a zisťuje, či výstupné signály a rôzne funkcie produktu spĺňajú konštrukčné požiadavky. Dokáže identifikovať potenciálne logické chyby a problémy s výkonom, čím zabezpečí, že produkt sa môže normálne používať. Je to kľúčový krok k zaručeniu funkčnej integrity a spoľahlivosti produktu.

Princíp testovania FCT je založený na funkčných charakteristikách a konštrukčných špecifikáciách produktu. Testovacie zariadenie aplikuje na testovanú dosku plošných spojov alebo produkt špecifické budiace podmienky, ako je napájanie a vstupný signál, a zároveň zhromažďuje výstupné signály produktu. Tieto výstupné signály sa porovnávajú a analyzujú s vopred nastavenými správnymi výstupnými údajmi, priebehmi, logickými stavmi atď. Ak výstupné výsledky nezodpovedajú normám, zistí sa, že existujú funkčné chyby, a tým sa lokalizujú funkčné chybové body produktu.

Pri výbere je potrebné zvážiť faktory, ako je komplexnosť testovacích funkcií (či dokáže splniť všetky požiadavky na funkčné testovanie produktu), presnosť testovania (presnosť merania analógových a digitálnych signálov), rýchlosť testovania (zodpovedajúca cyklu výrobnej linky), kompatibilita (podpora testovania produktov rôznych modelov a špecifikácií), softvérové ​​funkcie (s funkciami, ako je úprava testovacieho programu, zaznamenávanie a analýza údajov a výzvy na diagnostiku porúch), rozšíriteľnosť zariadenia (možnosť pridávať testovacie moduly podľa aktualizácií produktu), ako aj náklady na zariadenie a popredajný servis.

Medzi bežné FCT zariadenia patria špecializované FCT zariadenia založené na prípravkoch a univerzálne FCT zariadenia založené na prístrojoch. Špecializované FCT zariadenia sú navrhnuté pre špecifické produkty so silnou testovacou vhodnosťou a vysokou účinnosťou, ale slabou flexibilitou. Prípravky je potrebné prepracovať pri aktualizácii produktu. Univerzálne FCT zariadenia používajú opakovane použiteľné testovacie prístroje (ako sú multimetre, generátory signálov, osciloskopy atď.) a umožňujú testovanie rôznych produktov prostredníctvom softvérového programovania. Majú vysokú flexibilitu a široký rozsah použitia, ale vývoj testovacích programov je zložitý a počiatočné náklady na zariadenie sú relatívne vysoké.

Je potrebné zabezpečiť, aby doska plošných spojov nemala žiadne vonkajšie poškodenia, dobrú kvalitu spájkovania a žiadne zjavné chyby, ako je studené spájkovanie a skraty. Vykonajte potrebné čistenie dosky plošných spojov, aby ste odstránili zvyšky tavidla, prachu a iných nečistôt na povrchu. Skontrolujte, či sú konektory, rozhrania atď. na doske plošných spojov správne nainštalované a bez poškodenia. Podľa požiadaviek testu vykonajte potrebné konfigurácie dosky plošných spojov (ako je napaľovanie programov, nastavenie prepojok atď.).

Testovacie parametre zahŕňajú typ (analógový signál, digitálny signál), amplitúdu, frekvenciu a pracovný cyklus vstupného signálu; čas testu; kritériá posudzovania výstupných signálov (ako napríklad rozsah napätia, logická úroveň, charakteristiky priebehu); postupnosť a podmienky krokov testovacieho procesu atď. Podľa funkčnej špecifikácie produktu a skutočných prevádzkových požiadaviek v kombinácii s výkonom testovacieho zariadenia je potrebné parametre primerane nastaviť prostredníctvom ladenia a overovania, aby sa zabezpečila účinnosť a presnosť testu.

FCT dokáže detekovať chyby logických funkcií (ako napríklad abnormálne logické riadenie čipov), abnormálny prenos signálu (útlm signálu, skreslenie, rušenie), poruchy funkcií rozhrania (USB, sieťové rozhranie atď. nie je schopné normálne komunikovať), problémy so správou napájania (nestabilný výstup napätia, abnormálna ochrana proti preťaženiu), chyby softvérových funkcií (chyby v prevádzke programu, časový limit odozvy) atď. Tieto chyby môžu byť spôsobené nesprávnym umiestnením súčiastok, zlým spájkovaním, poškodením súčiastok alebo problémami s návrhom.

Keď FCT zistí chyby, testovacie zariadenie zaznamená informácie o chybe a spustí alarm. Operátori musia označiť chybné výrobky podľa pokynov a použiť profesionálne prístroje (ako sú osciloskopy a logické analyzátory) na ďalšiu analýzu príčin porúch. V prípade opraviteľných problémov (ako sú chyby programu a spájkovanie komponentov za studena) ich opravte a znova otestujte. S výrobkami, ktoré sa nedajú opraviť, zaobchádzajte podľa postupu zošrotovania a poskytnite spätnú väzbu o chybách výrobnému a výskumnému a vývojovému oddeleniu s cieľom zlepšiť proces a optimalizovať návrh.

Pravidelne kalibrujte testovacie zariadenie, aby ste zabezpečili presnosť vstupných a výstupných signálov. Optimalizujte testovací program a presne nastavte testovacie parametre a kritériá posudzovania. Používajte viacero testovacích metód a prostriedkov (ako napríklad testovanie okrajových podmienok a limitné testovanie) na komplexné zistenie funkcií produktu. Poskytnite odborné školenie operátorom na zlepšenie ich schopností analýzy porúch a posudzovania. Zaveďte kompletný mechanizmus zaznamenávania a analýzy testovacích údajov a odhaľujte potenciálne problémy porovnaním historických údajov.

Denná údržba zahŕňa čistenie povrchu zariadenia a testovacích prípravkov, aby sa zabránilo vplyvu prachu a nečistôt na test. Pravidelne kontrolujte prevádzkový stav každého modulu zariadenia (napríklad napájacieho modulu a modulu generovania signálu) a monitorujte kľúčové ukazovatele výkonu. Skontrolujte a kalibrujte testovacie prípravky, aby ste zabezpečili dobrý kontakt. Včas aktualizujte testovací softvér, aby ste opravili chyby a pridali nové funkcie. Vykonávajte pravidelné komplexné kalibrácie a hĺbkovú údržbu podľa požiadaviek výrobcu zariadenia.

Výhodou je, že dokáže odhaliť problémy zo skutočnej funkčnej úrovne produktu, ktorá je bližšie k scenáru používania používateľa, a dokáže identifikovať logické a výkonnostné chyby, ktoré sa nedajú odhaliť inými testami. Nevýhodami sú vyššie náklady na testovanie (náklady na vybavenie a prípravky), zložitý vývoj testovacieho programu a relatívne pomalá rýchlosť testovania. AOI detekuje hlavne vzhľadové a povrchové chyby s vysokou rýchlosťou a nízkymi nákladmi. Röntgenová kontrola dokáže odhaliť skryté vnútorné chyby. IKT sa zameriava na detekciu elektrických parametrov obvodov a dokáže presne lokalizovať chybné komponenty, ale žiadna z týchto troch metód nedokáže priamo overiť funkcie produktu.

Medzi hlavné funkcie testovacieho softvéru FCT patrí písanie a úprava testovacieho programu (definovanie testovacieho procesu, nastavenie parametrov, písanie logických úsudkov), riadenie vykonávania testu (spustenie, pozastavenie, zastavenie testu), zber a zobrazenie údajov v reálnom čase (zobrazenie priebehov a hodnôt vstupných a výstupných signálov), automatické rozpoznávanie chýb a spúšťanie alarmov (označovanie chýb a vyvolávanie upozornení podľa kritérií hodnotenia), zaznamenávanie výsledkov testov a generovanie správ (počítanie miery úspešnosti, zaznamenávanie informácií o chybách), analýza údajov a sledovateľnosť (analýza trendu testovacích údajov, sledovanie histórie testov produktu).

Medzi dôvody patrí neprimerané nastavenie testovacích parametrov (príliš široký alebo príliš úzky rozsah prahových hodnôt), logické chyby v testovacom programe (nepresné podmienky hodnotenia), kolísanie výkonu samotného testovacieho zariadenia (nestabilný výstup signálu), slabý kontakt testovacieho prípravku (čo vedie k abnormálnemu prenosu signálu), rušenie prostredia (elektromagnetické rušenie ovplyvňujúce zber signálu) a problémy s kompatibilitou v dizajne produktu (abnormálny výkon v testovacom prostredí).

Znovu skontrolujte a upravte testovacie parametre a optimalizujte prahovú hodnotu prostredníctvom viacerých testov. Starostlivo skontrolujte a opravte logiku testovacieho programu a vykonajte dostatočné overenie testu. Pravidelne udržiavajte a kalibrujte testovacie zariadenie, aby ste zabezpečili stabilný výkon. Skontrolujte a zlepšite kontaktný stav testovacieho prípravku a v prípade potreby ho vymeňte. Tienite alebo optimalizujte testovacie prostredie, aby ste znížili rušenie. Komunikujte s oddelením výskumu a vývoja, aby ste potvrdili kompatibilitu dizajnu produktu v testovacom prostredí a vyriešili potenciálne problémy.

Špecializované FCT zariadenia založené na prípravkoch sú zvyčajne navrhnuté pre špecifické produkty a majú nízku prispôsobivosť pre DPS rôznych veľkostí a typov. Prípravky je potrebné prepracovať. Univerzálne FCT zariadenia založené na prístrojoch sa dokážu do určitej miery prispôsobiť testovaniu DPS rôznych veľkostí a typov prostredníctvom softvérového programovania a nahradenia príslušných testovacích rozhraní, ale pre produkty so špeciálnymi funkciami alebo štruktúrami môže byť stále potrebné niektoré testovacie moduly prispôsobiť.

Testovanie FCT sa vo všeobecnosti vykonáva na konci výrobnej linky, teda po dokončení procesov, ako je testovanie IKT a kontrola vzhľadu, aby sa zabezpečilo, že produkty skontrolované predchádzajúcimi procesmi sú overené z hľadiska funkcií v stave blízkom skutočnému použitiu a aby sa zabránilo toku nekvalifikovaných produktov ku klientovi. V závislosti od charakteristík produktu je možné fázované testovanie FCT nastaviť aj po zostavení kľúčových funkčných modulov, aby sa včas odhalili problémy a znížilo sa plytvanie následnými procesmi.

Prostredníctvom štatistickej analýzy údajov z testov FCT je možné odhaliť distribučné vzorce a problémové body s vysokou frekvenciou funkčných chýb produktu. Napríklad, ak sa určitý typ funkčnej chyby vyskytuje často, je možné dôkladne preskúmať príslušné výrobné procesy (ako je umiestňovanie súčiastok, spájkovanie, vypaľovanie softvéru). Analyzovať koreláciu medzi chybami a faktormi, ako sú šarže surovín, výrobné zariadenia a operátori, a podľa toho zlepšiť parametre procesu, posilniť kontrolu kvality a optimalizovať dizajn produktu, čím sa zlepší celková kvalita produktu a efektivita výroby.