AOI, rentgen, IKT, FCT

AOI je kratica za Automated Optical Inspection (avtomatiziran optični pregled). Uporablja optične kamere za zajemanje slik tiskanih vezij, njihovo primerjavo s standardnimi slikami in samodejno zazna napake, kot so manjkajoče komponente, napačne komponente, obratna polarnost, odmik, premostitev itd. med postopkom nameščanja komponent, kar zagotavlja kakovost izdelka in izboljšuje proizvodni donos.

AOI uporablja načelo optičnega slikanja. Osvetli tiskano vezje z virom svetlobe, kamera zajame sliko, nato pa algoritem za obdelavo slike izlušči značilnosti komponent. Te značilnosti se primerjajo z vnaprej določenimi kvalificiranimi standardnimi slikovnimi podatki, da se ugotovi, ali so v komponentah napake pri namestitvi.

Upoštevati je treba dejavnike, kot so natančnost zaznavanja (izpolnjevati mora zahteve glede natančnosti namestitve komponent, na primer natančnost mora doseči ±0,02 mm pri zaznavanju komponent 0201), hitrost zaznavanja (usklajena s ciklom proizvodne linije), programske funkcije (z bogatimi algoritmi zaznavanja, enostavnim programiranjem in analizo podatkov) in skalabilnost (podpora zaznavanja tiskanih vezij različnih velikosti in združljivost z različnimi tipi komponent).

Med pogoste vrste svetlobnih virov spadajo viri bele svetlobe, viri rdeče svetlobe, viri modre svetlobe in viri svetlobe v obliki obroča. Viri bele svetlobe zagotavljajo celoten spekter in so primerni za splošno zaznavanje. Viri rdeče svetlobe imajo dobre učinke zaznavanja na bakrenih folijah in spajkanih spojih. Viri modre svetlobe imajo visok kontrast z zelenimi spajkalnimi maskami. Viri svetlobe v obliki obroča lahko zmanjšajo sence in so primerni za zaznavanje kompleksnih komponent in tiskanih vezij z višinskimi razlikami.

Zagotoviti je treba, da je površina tiskanega vezja čista in brez nečistoč, kot so prah in oljni madeži. Preverite, ali so oznake za pozicioniranje tiskanega vezja jasne in popolne, da jih naprava AOI natančno prepozna in pozicionira. Pri dvostransko nameščenih tiskanih vezjih jasno ločite površino za zaznavanje, da se izognete napačnemu zaznavanju.

Parametri zaznavanja vključujejo parametre zajemanja slike (kot so čas osvetlitve, ojačanje, kontrast), parametre algoritma zaznavanja (kot so prag, občutljivost zaznavanja robov) in parametre območja zaznavanja (ki določajo območja komponent, ki jih je treba zaznati, in prezrta območja). Običajno je treba glede na zasnovo tiskanega vezja, vrste komponent in proizvodne procese parametre optimizirati z odpravljanjem napak in poskusnim zaznavanjem, da se dosežejo najboljši rezultati zaznavanja.

AOI lahko zazna napake, kot so manjkajoče komponente (komponente niso nameščene), napačne komponente (napačni modeli komponent), obratna polarnost (komponente, občutljive na polarnost, z obratno polarnostjo), odmik komponente (položaj, ki presega dovoljeno toleranco), premostitev spajkanja (spajka, ki povezuje sosednje kontaktne blazinice), poškodba komponente (poškodba videza), nagrobnik komponente (en konec komponente je poškodovan) itd.

Ko AOI zazna napako, samodejno označi lokacijo in vrsto napake ter ustvari alarmno sporočilo. Operaterji morajo izolirati okvarjeno tiskano vezje v skladu z alarmnim pozivom in jo nato dodatno potrditi z ročnim vizualnim pregledom ali drugimi metodami odkrivanja. Nato popraviti ali zavreči tiskano vezje glede na vrsto napake.

Redno kalibrirajte kamere in svetlobne vire naprave AOI, da zagotovite natančno zajemanje slik. Optimizirajte parametre zaznavanja in prilagodite algoritme za različne vrste komponent in zasnov tiskanih vezij. Pravočasno posodobite knjižnico komponent in standardne slikovne podatke, da se prilagodite novim izdelkom in procesom. Zagotovite strokovno usposabljanje za operaterje za izboljšanje njihovih sposobnosti nastavitve parametrov in presoje napak.

Dnevno vzdrževanje vključuje čiščenje površine naprave, leč in svetlobnih virov, da preprečite vpliv prahu na kakovost slike. Redno preverjajte stanje delovanja mehanskih komponent naprave (kot so vodila in svinčni vijaki), jih namažite in pritrjujte. Preverite električne povezave. Redno izvajajte funkcionalne preizkuse in kalibracije naprave, da zagotovite stabilno delovanje zaznavanja.

Prednosti so hitra hitrost zaznavanja, ki jo je mogoče uporabiti za spletno zaznavanje v realnem času; relativno nizki stroški; in možnost vizualnega zaznavanja videza komponent in površinskih napak. Slabosti so, da ne more zaznati napak skritih spajkanih spojev (kot so notranji spajkani spoji BGA in CSP) in ima omejeno sposobnost zaznavanja drobnih napak (kot so praznine, manjše od 50 μm). Rentgenski pregled lahko zazna notranje napake, vendar je počasen in drag.

Glavne funkcije programske opreme AOI vključujejo zajemanje in obdelavo slik, programiranje programa inšpekcijskega pregleda (določanje območja inšpekcijskega pregleda, nastavitev parametrov inšpekcijskega pregleda, izbira algoritmov inšpekcijskega pregleda), prepoznavanje in razvrščanje napak, prikaz in beleženje rezultatov inšpekcijskega pregleda, analizo podatkov in statistiko (ustvarjanje poročil o izkoristku, grafikonov porazdelitve napak itd.) ter interakcijo podatkov z drugo opremo proizvodne linije (kot so stroji za prevzem in odlaganje in postaje za predelavo).

Razlogi vključujejo nerazumno nastavitev parametrov zaznavanja (kot so previsoki ali prenizki pragovi), napačno prepoznavanje slike zaradi odboja površine komponent ali barvnih razlik, motnje zaradi madežev ali tujkov na površini tiskanega vezja, kontaminacijo leče naprave AOI ali vira svetlobe ter odstopanja med standardnimi slikami v knjižnici komponent in dejanskimi komponentami.

Ponovno prilagodite parametre zaznavanja in optimizirajte prag in občutljivost s poskusnim zaznavanjem. Očistite površino tiskanega vezja, da odstranite madeže in tujke. Očistite ali zamenjajte onesnažene leče in vire svetlobe. Posodobite standardne slike v knjižnici komponent, da zagotovite skladnost z dejanskimi komponentami. Uporabite več algoritmov zaznavanja, ki se medsebojno dopolnjujejo in zmanjšujejo omejitve enega samega algoritma.

Sodobne naprave AOI imajo običajno dobro skalabilnost. Območje pregleda in parametre je mogoče prilagoditi s programskimi nastavitvami, da se prilagodijo tiskanim vezjem različnih velikosti. Za različne vrste tiskanih vezjev (kot so toge plošče, fleksibilne plošče, togo-fleksibilne plošče), če so znotraj zmožnosti zaznavanja naprave, je mogoče učinkovito zaznavanje doseči s prilagoditvijo ustreznih postopkov in parametrov zaznavanja.

AOI se običajno namesti za strojem za izbiranje in placiranje ter pred spajkanjem s ponovnim nanosom, da se pravočasno odkrijejo napake pri namestitvi komponent in prepreči vstop okvarjenih izdelkov v postopek spajkanja s ponovnim nanosom, s čimer se zmanjšajo stroški ponovne obdelave. Lahko se namesti tudi po spajkanju s ponovnim nanosom, da se zazna kakovost spajkanja, vendar se bodo težave, ki se pojavijo v tem času, povečale, težavnost in stroški ponovne obdelave pa se bodo povečali.

Z analizo podatkov zaznavanja AOI se preštejejo stopnje pojavljanja in porazdelitev različnih napak, da se prepoznajo šibke točke v proizvodnem procesu. Na primer, če se napaka odmika določene vrste komponente pojavlja pogosto, se lahko prilagodijo parametri namestitve stroja za izbiranje in placiranje. Če je veliko premostitvenih napak, se lahko optimizira postopek tiskanja spajkalne paste ali temperaturni profil spajkanja s ponovnim spajkanjem.

Rentgenski pregled uporablja rentgenske žarke za prodiranje v tiskano vezje in komponente. Na podlagi različnih stopenj absorpcije rentgenskih žarkov različnih materialov se oblikujejo različne slike v sivinskih odtenkih, s čimer se zaznajo notranje napake v namestitvi tiskanih vezij, kot so praznine, hladno spajkanje in neomočljivost spajkanih spojev pakiranih komponent, kot sta BGA in CSP, pa tudi nenormalne notranje strukture komponent in tujki, kar zagotavlja kakovost in zanesljivost izdelka.

Rentgenski žarki imajo prodornost. Ko rentgenski žarki obsevajo tiskano vezje, se zaradi različnih absorpcijskih zmogljivosti različnih snovi na tiskanem vezju (kot so baker, spajka, plastična embalaža itd.) za rentgenske žarke intenzivnost rentgenskih žarkov po prehodu skozi tiskano vezje spreminja. Detektor sprejema te rentgenske žarke različnih intenzivnosti in jih pretvori v električne signale, ki se nato obdelajo in pretvorijo v slike v sivinah. Notranjo strukturo in stanje napak je mogoče oceniti z analizo slik.

Upoštevati je treba dejavnike, kot so natančnost zaznavanja (moči mora biti mogoče razlikovati med drobnimi napakami, kot so praznine v spajkanih spojih na mikronski ravni), povečava (izpolnjevanje zahtev za zaznavanje komponent različnih velikosti), hitrost zaznavanja (usklajena s ciklom proizvodne linije), ločljivost slike (visoka ločljivost omogoča jasno opazovanje podrobnosti), skalabilnost opreme (podpora zaznavanju tiskanih vezij različnih velikosti in združljivost z različnimi načini zaznavanja) in funkcije programske opreme (s funkcijami, kot so analiza slike, prepoznavanje napak in statistika podatkov).

Med pogostejše vrste spadajo 2D rentgenske in 3D rentgenske inšpekcijske naprave (kot so CT inšpekcijske naprave). 2D naprave imajo relativno preprosto strukturo in nižje stroške ter lahko zaznajo površinske in nekatere notranje napake tiskanih vezij. 3D naprave lahko pridobijo večplastne slike in dosežejo 3D slikanje, kar lahko natančneje zazna notranje napake komponent s kompleksnimi strukturami, vendar so stroški opreme visoki, hitrost zaznavanja pa relativno počasna.

Na splošno ni potrebna posebna predobdelava, vendar je treba zagotoviti, da je površina tiskanega vezja čista, brez očitnih madežev in tujkov; odstraniti kovinske zaščitne pokrove in druge dodatke na tiskanem vezju, ki bi lahko vplivali na pregled; pri večplastnih tiskanih vezjih, če je znano, da določene plasti niso potrebne za pregled, jih je mogoče nastaviti v programski opremi za pregled, da se izboljša učinkovitost pregleda.

Parametri zaznavanja vključujejo napetost in tok rentgenskih žarkov (ki vplivata na intenzivnost in prodornost rentgenskih žarkov), čas osvetlitve (ki vpliva na svetlost in jasnost slike), povečavo (prilagojeno glede na velikost komponente in zahteve glede zaznavanja), kot zaznavanja (pri 3D-inšpekcijskih napravah je treba za skeniranje nastaviti različne kote) itd. Običajno je treba parametre optimizirati z odpravljanjem napak in poskusnim zaznavanjem glede na material, debelino tiskanega vezja in vrsto komponent, da se dobijo najboljše slike pregleda.

Rentgen lahko zazna notranje napake spajkanih spojev pakiranih komponent, kot so BGA, CSP in QFN, kot so praznine, hladno spajkanje, neomočljivost, manjkajoče spajkalne kroglice in odmik spajkalne kroglice. Prav tako lahko zazna razpoke in tujke v komponentah, pa tudi težave, kot so kratki stiki v medplasteh in odprti tokokrogi znotraj tiskanega vezja.

Ko rentgenski pregled odkrije napake, se ustvari podrobno poročilo o pregledu, v katerem so označene lokacija, vrsta in resnost napake. Operaterji morajo v skladu s poročilom izolirati okvarjeno tiskano vezje. Popravljive napake (kot so nekatere težave s spajkanimi spoji) je mogoče popraviti z opremo za predelavo. Tiskana vezja z resnimi napakami bodo zavržena, vzroki napak pa bodo analizirani za optimizacijo proizvodnega procesa.

Redno kalibrirajte rentgensko opremo, da zagotovite stabilno delovanje rentgenskega vira in detektorja; optimizirajte parametre zaznavanja in prilagodite parametre za različne vrste tiskanih vezij in komponent; uporabite napredne algoritme za analizo slik za izboljšanje natančnosti prepoznavanja napak; zagotovite strokovno usposabljanje operaterjev za izboljšanje njihovih sposobnosti analize slik in presoje napak; vzpostavite standardne postopke in specifikacije pregledov za zmanjšanje človeških napak.

Dnevno vzdrževanje vključuje čiščenje površine naprave, da se prepreči nabiranje prahu, ki bi vplivalo na odvajanje toplote; redno preverjanje delovnega stanja rentgenske cevi in ​​spremljanje parametrov, kot sta napetost in tok cevi; preverjanje občutljivosti in stabilnosti detektorja; mazanje in pritrjevanje mehanskih prenosnih komponent naprave; redno izvajanje preizkusov delovanja in kalibracij naprave za zagotovitev natančnih in zanesljivih rezultatov zaznavanja.

Prednosti so sposobnost odkrivanja skritih notranjih napak tiskanih vezij in komponent ter edinstvene prednosti pri pregledu spajkanih spojev ohišja, kot sta BGA in CSP; lahko zagotovi 3D strukturne informacije (3D rentgenski pregled). Slabosti so relativno počasna hitrost odkrivanja, visoki stroški; za analizo slike in presojo napak so potrebni profesionalni operaterji; rentgenski žarki so do določene mere radioaktivni in potrebni so zaščitni ukrepi. Pregled AOI je hiter, poceni in lahko vizualno zazna videz in površinske napake komponent, vendar ne more odkriti skritih notranjih napak.

Glavne funkcije programske opreme za rentgenski pregled vključujejo zajem in obdelavo slik (prilagajanje svetlosti, kontrasta slike, filtriranje itd.), prepoznavanje in označevanje napak (samodejno ali ročno prepoznavanje napak ter označevanje njihovih položajev in vrst), 3D-rekonstrukcijo slik (za 3D-rentgenske naprave), ustvarjanje poročil o rezultatih pregleda (podrobni zapisi informacij o napakah, parametri zaznavanja itd.), analizo podatkov in statistiko (štetje stopenj pojavljanja napak in analiza težav v proizvodnem procesu) ter interakcijo podatkov z drugimi sistemi proizvodne linije.

Razlogi vključujejo nepravilno nastavitev parametrov zaznavanja (kot sta neustrezna napetost cevi in ​​čas osvetlitve, kar povzroča slabo kakovost slike), omejitve algoritmov za analizo slik (nezmožnost natančne identifikacije kompleksnih napak), pomanjkanje izkušenj operaterja (napačna presoja slik), posebne materiale in strukture tiskanih vezij ali komponent (kar povzroči nenormalne sivine na sliki) ter težave z natančnostjo in stabilnostjo same opreme.

Ponovno prilagodite parametre zaznavanja za optimizacijo kakovosti slike; nadgradite ali izboljšajte algoritme za analizo slik za izboljšanje sposobnosti prepoznavanja napak; okrepite usposabljanje operaterjev za izboljšanje njihove strokovne ravni; vzpostavite knjižnico vzorcev napak za primerjalno analizo kompleksnih slik; redno vzdržujte in kalibrirajte opremo za zagotovitev stabilnega delovanja opreme.

Sodobne rentgenske naprave imajo običajno določeno prilagodljivost in združljivost. Z nastavitvami programske in strojne opreme (kot je menjava leč z različnimi goriščnimi razdaljami in prilagajanje velikosti pregledovalne platforme) se lahko prilagodijo pregledu tiskanih vezij različnih velikosti. Za različne vrste tiskanih vezij (kot so toge plošče, fleksibilne plošče, togo-fleksibilne plošče) in komponent, če so znotraj zmožnosti zaznavanja naprave, je mogoče doseči učinkovito zaznavanje s prilagajanjem ustreznih parametrov in načinov zaznavanja. Vendar pa so za tiskana vezja s posebnimi strukturami ali izjemno tanka in debela tiskana vezja morda potrebne posebej konfigurirane naprave.

Običajno se namesti po spajkanju s ponovnim spajkanjem, da se po varjenju pregleda tiskano vezje in pravočasno odkrijejo notranje napake, kot so spajkani spoji. Po ključnih procesih (na primer po namestitvi komponent BGA) se lahko namesti tudi ločena postaja za rentgenski pregled, ki izvaja posebne preglede ključnih komponent in zagotavlja kakovost izdelka, vendar to poveča kompleksnost in stroške proizvodne linije.

Z analizo podatkov rentgenskega pregleda se prešteje porazdelitev in pogostost pojavljanja različnih napak, da se ugotovijo šibke točke v proizvodnem procesu. Če se na primer ugotovi visoka stopnja praznin v spajkanih spojih BGA v določeni seriji tiskanih vezij, se lahko prilagodi količina nanosa spajkalne paste, temperaturni profil spajkanja s ponovnim spajkanjem ali tlak namestitve komponent. Če se v komponentah pogosto pojavljajo tujki, se lahko preveri kakovost vhodnih komponent in čistoča proizvodnega okolja ter se izboljša postopek in ustrezno okrepi nadzor.

Linija ICT, in sicer linija za testiranje znotraj vezja (In-Circuit Test line), je naprava, ki izvaja električne preizkuse delovanja tiskanih vezij z nameščenimi in spajkanimi komponentami. S pomočjo sond vzpostavi stik s testnimi točkami na tiskanem vezju, zazna odprte tokokroge, kratke stike in ali parametri komponent (kot so vrednosti upornosti, kapacitivnosti in induktivnosti) ustrezajo zahtevam zasnove, kot tudi kakovost spajkanja komponent. Hitro lahko odkrije okvarjene komponente in okvarjene spajkalne spoje, kar zagotavlja kakovost izdelkov s tiskanimi vezji ter izboljšuje učinkovitost in donos proizvodnje.

Načelo testiranja IKT temelji na analizi omrežnih vezij. Testna oprema preko sond dovaja vzbujevalne signale (kot sta tok in napetost) na testne točke na tiskanem vezju in nato meri odzivne signale vezja. V skladu z vnaprej nastavljenim testnim programom in standardnimi parametri se dejanske izmerjene vrednosti primerjajo s teoretičnimi vrednostmi, da se ugotovi, ali v vezju obstajajo težave, kot so odprti tokokrogi, kratki stiki in odstopanja parametrov komponent. Na primer, za uporovno komponento se uporabi znana napetost, izmeri se tekoči tok, izračuna se vrednost upora in se primerja z nazivno vrednostjo.

Pri izbiri je treba upoštevati dejavnike, kot so natančnost testiranja (sposobnost natančnega merjenja parametrov komponent, kot je natančnost merjenja upornosti ±1 %), hitrost testiranja (ustrezanje zahtevam proizvodnega cikla), število preskusnih točk (primerno za število preskusnih točk na tiskanem vezju), programske funkcije (z grafičnim programskim vmesnikom, funkcijo samodejne diagnoze, zmožnostjo statistične analize podatkov), združljivost opreme (podpora testiranju različnih vrst tiskanih vezij in različnih paketov komponent), življenjska doba sonde in stroški vzdrževanja. Poleg tega je treba pozornost nameniti tudi tehnični podpori in poprodajnim storitvam dobavitelja opreme.

Med pogoste naprave IKT spadajo naprave z žeblji in leteče sonde. Nosilne žeblje se stikajo s testnimi točkami tiskanih vezij prek fiksne nosilnosti žebljev in lahko hkrati testirajo več točk z veliko hitrostjo testiranja, primerno za masovno proizvodnjo. Vendar so stroški izdelave nosilnosti žebljev visoki in jih je treba zamenjati za različne tiskane vezije. Nosilne žeblje IKT uporablja premične sonde za testiranje ene točke za drugo, brez potrebe po izdelavi nosilnosti žebljev, z visoko fleksibilnostjo, primerno za proizvodnjo majhnih serij in več vrst izdelkov, vendar je hitrost testiranja relativno počasna.

Zagotoviti je treba, da je površina tiskanega vezja čista in brez onesnaževalcev, kot so ostanki spajke, kositrni delci in oljni madeži, da se prepreči vpliv na dober stik med sondami in merilnimi točkami. Preverite, ali so merilne točke na tiskanem vezju popolne in brez oksidacije. Po potrebi merilne točke očistite ali pokositirajte. Odstranite kovinske zaščitne pokrove in druge dodatke na tiskanem vezju, ki bi lahko motili preizkus. Pri dvostransko nameščenih tiskanih vezjih jasno ločite preskusno površino.

Preskusni parametri vključujejo vrsto (napetost, tok), velikost in frekvenco vzbujevalnega signala; merilno območje (kot je merilno območje upora od 0,1 Ω do 10 MΩ); čas preskusa (trajanje preskusa za vsako preskusno točko); nastavitev praga (kot je dovoljeno območje odstopanja vrednosti upora ± 5 %) itd. Glede na zasnovo vezja tiskanega vezja, specifikacije komponent in preskusne zahteve je treba parametre razumno nastaviti z odpravljanjem napak in poskusnim testiranjem, da se zagotovi natančnost in zanesljivost preskusa.

IKT lahko zazna odprte tokokroge (vezje ni povezano), kratke stike (nepričakovano prevajanje med različnimi linijami), napačno namestitev komponent (kot je namestitev upora kot kondenzatorja), napačne parametre komponent (vrednosti uporov, kondenzatorjev in induktorjev se ne ujemajo z nazivnimi vrednostmi), obratno polarnost komponent (polarne komponente, kot so diode in elektrolitski kondenzatorji, so nameščene obratno), hladno spajkanje (spajkani spoji so videti povezani, vendar imajo slabe električne lastnosti) itd.

Ko IKT zazna napake, bo na vmesniku testne programske opreme prikazal lokacijo, vrsto napake in podrobne informacije. Operaterji morajo odstraniti okvarjeno tiskano vezje s proizvodne linije v skladu z navodili in uporabiti orodja, kot so multimetri in osciloskopi, za nadaljnjo potrditev težav. Popravljive napake (kot so hladno spajkanje in napačna namestitev komponent) je treba popraviti z orodji za predelavo. Pri tiskanih vezjih z resnimi nepopravljivimi napakami je treba te zavreči, zabeležiti podatke o napakah in analizirati vzroke za izboljšanje proizvodnega procesa.

Redno kalibrirajte IKT opremo, da zagotovite natančnost vzbujevalnega signala in merilnega sistema. Sonde vzdržujte čiste in v dobrem stanju ter pravočasno zamenjajte obrabljene ali poškodovane sonde. Optimizirajte program testiranja in natančno nastavite parametre testiranja. Zagotovite strokovno usposabljanje operaterjev za izboljšanje njihovih sposobnosti presoje napak in ravnanja. Vzpostavite standardne postopke testiranja in specifikacije za zmanjšanje človeških napak pri upravljanju.

Dnevno vzdrževanje vključuje čiščenje površine naprave in sond, da preprečite vpliv prahu in ostankov spajke na preskus. Redno preverjajte tlak sonde, da zagotovite dober stik z merilnimi točkami. Spremljajte električne lastnosti opreme, kot je stabilnost vzbujevalnega signala. Pri IKT z ležiščem žebljev preverite stanje pritrditve ležišča žebljev in prevodnost zatičev. Redno varnostno kopirajte testne programe in podatke, da preprečite izgubo. Izvajajte redne kalibracije in strokovno vzdrževanje v skladu z zahtevami proizvajalca opreme.

Prednosti so zmožnost neposrednega zaznavanja električnih lastnosti vezja, natančna ocena parametrov komponent in kakovosti spajkanja ter natančno lociranje napak; ima dober učinek zaznavanja težav, kot so odprti tokokrogi in kratki stiki. Slabosti so potreba po nastavitvi testnih točk na tiskanem vezju, kar povečuje stroške zasnove in izdelave tiskanega vezja; zazna lahko le območja, do katerih so dostopne testne točke, z zaznavnimi slepimi koti; razvoj testnega programa je zapleten in za različne tiskane vezje je potrebno ponovno programiranje. AOI v glavnem zazna videz in površinske napake komponent, s hitro hitrostjo zaznavanja in nizkimi stroški. Rentgenski pregled lahko zazna skrite notranje napake tiskanih vezij in komponent, vendar ima počasno hitrost zaznavanja in visoke stroške.

Glavne funkcije programske opreme za testiranje IKT vključujejo programiranje testnih programov (določanje testnih točk, nastavitev testnih parametrov, pisanje testne logike), izvajanje in nadzor testov (zagon, začasna ustavitev, zaustavitev testa), prepoznavanje napak in alarmiranje (samodejna ocena rezultatov testov, označevanje napak in izdajanje alarmov), prikaz in snemanje rezultatov testov (predstavitev testnih podatkov v obliki grafikonov in poročil), analizo podatkov in statistiko (štetje vrst napak in stopenj pojavljanja, analiza težav v proizvodnem procesu) ter interakcijo podatkov z drugimi sistemi proizvodne linije (kot je sistem MES).

Razlogi vključujejo nerazumno zasnovo merilnih točk (kot je premajhna razdalja med merilnimi točkami in nepravilna lokacija), kar povzroči slab stik s sondo ali medsebojno interferenco; netočno nastavitev merilnih parametrov (kot je preozko ali preširoko območje praga); obrabo, oksidacijo ali kontaminacijo sonde, kar vpliva na prenos merilnih signalov; neenakomerno površino tiskanega vezja, kar povzroča neenakomeren pritisk sonde; logične napake v testnem programu, ki povzročajo napačno oceno normalnih vezij; nestabilno električno delovanje same opreme itd.

Optimizirajte zasnovo merilnih točk, da zagotovite razumno postavitev, ustrezen razmik in dobro kakovost površine merilnih točk. Ponovno umerite in prilagodite merilne parametre ter določite ustrezno območje praga z več poskusnimi testi. Redno čistite, vzdržujte in menjajte sonde. Neenakomerne tiskane vezij predhodno obdelajte ali uporabite prilagodljive sonde. Skrbno preverite in popravite logične napake v testnem programu. Redno vzdržujte in kalibrirajte opremo, da zagotovite stabilno delovanje opreme.

Naprave IKT z žeblji za podlago običajno potrebujejo prilagoditev žebljev za tiskana vezja različnih velikosti in tipov, kar je slabo, vendar so zelo učinkovite pri množični proizvodnji iste vrste tiskanih vezij. Naprave IKT z letečo sondo nadzorujejo gibanje sond s programsko opremo brez potrebe po zamenjavi strojne opreme in se lahko prilagodijo testiranju tiskanih vezij različnih velikosti in tipov. Prilagoditi je treba le testni program in parametre. Vendar pa je pri izjemno velikih tiskanih vezjih ali tiskanih vezjih z izjemno velikim številom testnih točk lahko učinkovitost testiranja omejena.

IKT testiranje se običajno namesti po postopku spajkanja s ponovnim plovljenjem in pred funkcionalnim preizkusom, da se pravočasno odkrijejo težave z električnimi lastnostmi, ki nastanejo med spajkanjem in nameščanjem komponent, prepreči vstop okvarjenih izdelkov v nadaljnje postopke in zmanjšajo stroški predelave. V skladu z zahtevami proizvodnega procesa se lahko po namestitvi ključnih komponent vzpostavi tudi ločena IKT testna postaja za izvajanje predhodnih pregledov ključnih delov vezja.

Z analizo podatkov testiranja IKT se prešteje porazdelitev in pogostost pojavljanja različnih napak, da se ugotovijo šibke točke v proizvodnem procesu. Na primer, če je stopnja napak določene vrste parametrov komponent visoka, se lahko preveri kakovost vhodnih komponent, natančnost namestitve ali postopek spajkanja. Če se pogosto pojavljajo težave z odprtim tokokrogom ali kratkim stikom, se lahko optimizira zasnova tiskanega vezja (npr. prilagoditev ožičenja in dodajanje testnih točk), izboljšajo parametri spajkanja ali okrepijo antistatične ukrepe med proizvodnim procesom.

Linija FCT, imenovana tudi linija za testiranje funkcionalnih vezij, se uporablja za preverjanje delovanja tiskanih vezij ali sestavljenih izdelkov po namestitvi in ​​spajkanju komponent. Simulira dejansko delovno okolje izdelka, vnaša vzbujevalne signale in zazna, ali izhodni signali in različne funkcije izdelka ustrezajo zahtevam zasnove. Prepozna lahko morebitne logične napake in težave z delovanjem, s čimer zagotovi normalno uporabo izdelka. To je ključni korak pri zagotavljanju funkcionalne integritete in zanesljivosti izdelka.

Načelo testiranja FCT temelji na funkcionalnih značilnostih in konstrukcijskih specifikacijah izdelka. Preskusna oprema na testirano tiskano vezje ali izdelek uporablja specifične pogoje vzbujanja, kot sta napajanje in vhodni signal, hkrati pa zbira izhodne signale izdelka. Ti izhodni signali se primerjajo in analizirajo z vnaprej nastavljenimi pravilnimi izhodnimi podatki, valovnimi oblikami, logičnimi stanji itd. Če se izhodni rezultati ne ujemajo s standardi, se ugotovi, da obstajajo funkcionalne napake, s čimer se locirajo funkcionalne točke napake izdelka.

Pri izbiri je treba upoštevati dejavnike, kot so celovitost funkcij testiranja (ali lahko izpolni vse zahteve funkcionalnega testiranja izdelka), natančnost testiranja (natančnost merjenja analognih in digitalnih signalov), hitrost testiranja (ujemanje s ciklom proizvodne linije), združljivost (podpora testiranju izdelkov različnih modelov in specifikacij), programske funkcije (s funkcijami, kot so urejanje testnega programa, snemanje in analiza podatkov ter pozivi za diagnosticiranje napak), razširljivost opreme (možnost dodajanja testnih modulov glede na nadgradnje izdelka) ter stroške opreme in poprodajne storitve.

Med običajne naprave FCT spadajo namenske naprave FCT, ki temeljijo na vpenjalih, in univerzalne naprave FCT, ki temeljijo na instrumentih. Namenske naprave FCT so zasnovane za specifične izdelke, z močno ustreznostjo testiranja in visoko učinkovitostjo, vendar slabo prilagodljivostjo. Vpenjala je treba preoblikovati, ko se izdelek posodobi. Univerzalne naprave FCT uporabljajo ponovno uporabne testne instrumente (kot so multimetri, generatorji signalov, osciloskopi itd.) in omogočajo testiranje različnih izdelkov s programiranjem programske opreme. Imajo visoko prilagodljivost in širok spekter uporabe, vendar je razvoj testnih programov zapleten, začetni stroški opreme pa so relativno visoki.

Zagotoviti je treba, da tiskano vezje nima zunanjih poškodb, da je kakovost spajkanja dobra in da ni očitnih napak, kot so hladno spajkanje in kratki stiki. Na tiskanem vezju izvedite potrebno čiščenje, da odstranite preostali fluks, prah in druge nečistoče na površini. Preverite, ali so konektorji, vmesniki itd. na tiskanem vezju pravilno nameščeni in nepoškodovani. V skladu z zahtevami testa izvedite potrebne konfiguracije na tiskanem vezju (kot so zapisovanje programov, nastavitev mostičkov itd.).

Preskusni parametri vključujejo vrsto (analogni signal, digitalni signal), amplitudo, frekvenco in delovni cikel vhodnega signala; čas preskusa; merila za presojo izhodnih signalov (kot so napetostno območje, logični nivo, značilnosti valovne oblike); zaporedje in pogoje korakov preskusnega procesa itd. Glede na funkcionalno specifikacijo izdelka in dejanske delovne zahteve ter delovanje preskusne opreme je treba parametre razumno nastaviti z odpravljanjem napak in preverjanjem, da se zagotovi učinkovitost in natančnost preskusa.

FCT lahko zazna logične napake v delovanju (kot so nenormalno logično krmiljenje čipov), nenormalen prenos signala (slabljenje signala, popačenje, motnje), okvare funkcij vmesnika (USB, omrežni vmesnik itd. ne more normalno komunicirati), težave z upravljanjem porabe energije (nestabilna izhodna napetost, nenormalna zaščita pred preobremenitvijo), napake v delovanju programske opreme (napake delovanja programa, časovna omejitev odziva) itd. Te napake lahko povzročijo nepravilna namestitev komponent, slabo spajkanje, poškodbe komponent ali težave z zasnovo.

Ko FCT zazna napake, preskusna oprema zabeleži informacije o napaki in sproži alarm. Operaterji morajo označiti okvarjene izdelke v skladu z navodili in uporabiti profesionalne instrumente (kot so osciloskopi in logični analizatorji) za nadaljnjo analizo vzrokov napak. Pri težavah, ki jih je mogoče popraviti (kot so programske napake in hladno spajkanje komponent), jih je treba popraviti in ponovno preizkusiti. Za izdelke, ki jih ni mogoče popraviti, je treba ravnati v skladu s postopkom razgradnje in podatke o napakah posredovati proizvodnim in raziskovalno-razvojnim oddelkom, da se izboljša postopek in optimizira zasnova.

Redno kalibrirajte preskusno opremo, da zagotovite natančnost vhodnih in izhodnih signalov. Optimizirajte preskusni program in natančno nastavite preskusne parametre ter merila za presojo. Uporabite več metod in sredstev za testiranje (kot so testiranje robnih pogojev in testiranje mejnih vrednosti) za celovito zaznavanje funkcij izdelka. Zagotovite strokovno usposabljanje operaterjev za izboljšanje njihovih sposobnosti analize napak in presoje. Vzpostavite celovit mehanizem za beleženje in analizo preskusnih podatkov ter odkrijte morebitne težave s primerjavo zgodovinskih podatkov.

Dnevno vzdrževanje vključuje čiščenje površine opreme in preskusnih napeljav, da se prepreči vpliv prahu in nečistoč na preskus. Redno preverjajte stanje delovanja vsakega modula opreme (kot sta napajalni modul in modul za generiranje signalov) in spremljajte ključne kazalnike delovanja. Preverite in kalibrirajte preskusne napeljave, da zagotovite dober stik. Pravočasno posodobite programsko opremo za preskus, da odpravite napake in dodate nove funkcije. Redno izvajajte celovite kalibracije in poglobljeno vzdrževanje v skladu z zahtevami proizvajalca opreme.

Prednost je, da lahko zazna težave na dejanski funkcionalni ravni izdelka, ki je bližje uporabnikovemu scenariju uporabe, in lahko prepozna logične in zmogljivostne napake, ki jih ni mogoče zaznati z drugimi testi. Slabosti so višji stroški testiranja (stroški opreme in vpenjal), kompleksen razvoj testnega programa in relativno počasna hitrost testiranja. AOI zazna predvsem videz in površinske napake, z veliko hitrostjo in nizkimi stroški. Rentgenski pregled lahko zazna skrite notranje napake. IKT se osredotoča na zaznavanje električnih parametrov vezij in lahko natančno locira okvarjene komponente, vendar nobeden od teh treh ne more neposredno preveriti delovanja izdelka.

Glavne funkcije programske opreme za testiranje FCT vključujejo pisanje in urejanje testnih programov (določanje testnega procesa, nastavitev parametrov, pisanje logičnih stavkov presoje), nadzor izvajanja testov (zagon, začasna ustavitev, zaustavitev testa), zbiranje in prikaz podatkov v realnem času (prikaz valovnih oblik in vrednosti vhodnih in izhodnih signalov), samodejno prepoznavanje napak in alarmiranje (označevanje napak in opozarjanje v skladu z merili presoje), beleženje rezultatov testov in ustvarjanje poročil (štetje stopnje uspešnosti, beleženje informacij o napakah), analizo podatkov in sledljivost (analiza trenda testnih podatkov, sledenje zgodovini testiranja izdelka).

Razlogi vključujejo nerazumno nastavitev preskusnih parametrov (preširoko ali preozko območje praga), logične napake v preskusnem programu (nenatančni pogoji presoje), nihanja delovanja same preskusne opreme (nestabilen izhodni signal), slab stik preskusne naprave (kar povzroči nenormalen prenos signala), motnje v okolju (elektromagnetne motnje, ki vplivajo na zbiranje signalov) in težave z združljivostjo pri zasnovi izdelka (nenormalno delovanje v preskusnem okolju).

Ponovno preglejte in prilagodite testne parametre ter optimizirajte prag z več testi. Skrbno preverite in popravite logiko testnega programa ter izvedite zadostno preverjanje testov. Redno vzdržujte in kalibrirajte testno opremo, da zagotovite stabilno delovanje. Preverite in izboljšajte kontaktne pogoje testne naprave ter jo po potrebi zamenjajte. Zaščitite ali optimizirajte testno okolje, da zmanjšate motnje. Komunicirajte z oddelkom za raziskave in razvoj, da potrdite združljivost zasnove izdelka v testnem okolju in rešite morebitne težave.

Namenske FCT naprave, ki temeljijo na vpenjalih, so običajno zasnovane za specifične izdelke in se slabo prilagajajo tiskanim vezjem različnih velikosti in tipov. Vpenjala je treba preoblikovati. Univerzalne FCT naprave, ki temeljijo na instrumentih, se lahko do določene mere prilagodijo testiranju tiskanih vezjev različnih velikosti in tipov s programiranjem programske opreme in zamenjavo ustreznih testnih vmesnikov, vendar je za izdelke s posebnimi funkcijami ali strukturami morda še vedno treba prilagoditi nekatere testne module.

Testiranje FCT se običajno izvaja na koncu proizvodne linije, torej po zaključku postopkov, kot sta testiranje IKT in pregled videza, da se zagotovi, da so izdelki, pregledani v prejšnjih postopkih, preverjeni glede funkcionalnosti v stanju, ki je blizu dejanski uporabi, in da se prepreči pretok nekvalificiranih izdelkov do stranke. Glede na značilnosti izdelka se lahko fazno testiranje FCT izvede tudi po sestavljanju ključnih funkcionalnih modulov, da se pravočasno odkrijejo težave in zmanjšajo izgube v nadaljnjih postopkih.

S statistično analizo podatkov testiranja FCT je mogoče odkriti vzorce porazdelitve in pogosto pojavljajoče se problematične točke funkcionalnih napak izdelka. Če se na primer določena vrsta funkcionalne napake pojavlja pogosto, je mogoče temeljito raziskati ustrezne proizvodne procese (kot so namestitev komponent, spajkanje, zapisovanje programske opreme). Analizirati korelacijo med napakami in dejavniki, kot so serije surovin, proizvodna oprema in upravljavci, ter izboljšati procesne parametre, okrepiti nadzor kakovosti in ustrezno optimizirati zasnovo izdelka, s čimer se izboljšata splošna kakovost izdelka in učinkovitost proizvodnje.