AOI, X-ışını, BİT, FCT

AOI, Otomatik Optik Muayene anlamına gelir. PCB görüntülerini yakalamak için optik kameralar kullanır, bunları standart görüntülerle karşılaştırır ve bileşen yerleştirme işlemi sırasında eksik bileşenler, yanlış bileşenler, ters polarite, kayma, köprüleme vb. kusurları otomatik olarak tespit ederek ürün kalitesini sağlar ve üretim verimliliğini artırır.

AOI, optik görüntüleme prensibini kullanır. Baskılı devre kartını (PCB) bir ışık kaynağıyla aydınlatır, kamera görüntüyü yakalar ve ardından görüntü işleme algoritması bileşen özelliklerini çıkarır. Bu özellikler, bileşenlerde yerleştirme kusurları olup olmadığını belirlemek için önceden belirlenmiş nitelikli standart görüntü verileriyle karşılaştırılır.

Tespit doğruluğu (örneğin, 0201 bileşenlerini tespit ederken doğruluk ±0,02 mm'ye ulaşmalıdır), tespit hızı (üretim hattı döngüsüyle uyumlu), yazılım işlevleri (zengin tespit algoritmaları, kolay programlama ve veri analizi) ve ölçeklenebilirlik (farklı boyutlardaki PCB'lerin tespitini destekleme ve çeşitli bileşen tipleriyle uyumlu olma) gibi faktörler dikkate alınmalıdır.

Yaygın ışık kaynağı türleri arasında beyaz ışık kaynakları, kırmızı ışık kaynakları, mavi ışık kaynakları ve halka şeklinde ışık kaynakları bulunur. Beyaz ışık kaynakları tam bir spektrum sağlar ve genel algılama için uygundur. Kırmızı ışık kaynakları bakır folyolar ve lehim bağlantıları üzerinde iyi algılama etkisine sahiptir. Mavi ışık kaynakları yeşil lehim maskeleriyle yüksek kontrast oluşturur. Halka şeklindeki ışık kaynakları gölgeleri azaltabilir ve yükseklik farkı olan karmaşık bileşenlerin ve PCB'lerin algılanması için uygundur.

PCB yüzeyinin toz ve yağ lekeleri gibi kirleticilerden arındırılmış ve temiz olduğundan emin olunmalıdır. AOI cihazının doğru bir şekilde tanımlayabilmesi ve konumlandırabilmesi için PCB konumlandırma işaret noktalarının net ve eksiksiz olduğundan emin olun. Çift taraflı monte edilmiş PCB'ler için, yanlış algılamayı önlemek amacıyla algılama yüzeyini açıkça ayırt edin.

Algılama parametreleri arasında görüntü yakalama parametreleri (pozlama süresi, kazanç, kontrast gibi), algılama algoritması parametreleri (eşik değeri, kenar algılama hassasiyeti gibi) ve algılama alanı parametreleri (algılanacak bileşen alanlarını ve göz ardı edilecek alanları tanımlayan) yer alır. Genellikle, PCB tasarımına, bileşen türlerine ve üretim süreçlerine göre, en iyi algılama sonuçlarını elde etmek için parametrelerin hata ayıklama ve deneme algılama yoluyla optimize edilmesi gerekir.

AOI, eksik bileşenler (yerleştirilmemiş bileşenler), yanlış bileşenler (yanlış bileşen modelleri), ters polarite (polariteye duyarlı bileşenlerin ters polariteye sahip olması), bileşen kayması (izin verilen toleransı aşan konum), lehim köprülenmesi (lehimin bitişik pedleri birleştirmesi), bileşen hasarı (görünüm hasarı), bileşenin bir ucunun bükülmesi (bileşenin bir ucunun bükülmesi) gibi kusurları tespit edebilir.

AOI bir arıza tespit ettiğinde, arızanın yerini ve türünü otomatik olarak işaretler ve bir alarm mesajı oluşturur. Operatörler, alarm uyarısına göre arızalı PCB'yi izole etmeli ve ardından manuel görsel inceleme veya diğer tespit yöntemleriyle doğrulamalıdır. Daha sonra, arıza türüne göre PCB onarılmalı veya hurdaya çıkarılmalıdır.

Doğru görüntü elde edilmesini sağlamak için AOI cihazının kameralarını ve ışık kaynaklarını düzenli olarak kalibre edin. Algılama parametrelerini optimize edin ve farklı bileşen türleri ve PCB tasarımları için algoritmaları ayarlayın. Yeni ürünlere ve süreçlere uyum sağlamak için bileşen kütüphanesini ve standart görüntü verilerini zamanında güncelleyin. Operatörlerin parametre ayarlama ve hata tespit yeteneklerini geliştirmek için profesyonel eğitim sağlayın.

Günlük bakım, tozun görüntü kalitesini etkilemesini önlemek için cihaz yüzeyinin, lenslerin ve ışık kaynaklarının temizlenmesini içerir. Cihazın mekanik bileşenlerinin (kılavuz raylar ve kurşun vidalar gibi) çalışma durumunu düzenli olarak kontrol edin, yağlayın ve sabitleyin. Elektrik bağlantılarını kontrol edin. Kararlı algılama performansı sağlamak için cihaz üzerinde düzenli olarak fonksiyonel testler ve kalibrasyonlar gerçekleştirin.

Avantajları arasında hızlı algılama hızı (çevrimiçi gerçek zamanlı algılama için kullanılabilir), nispeten düşük maliyet ve bileşen görünümünü ve yüzey kusurlarını görsel olarak tespit edebilme yeteneği yer almaktadır. Dezavantajları ise gizli lehim bağlantılarının (örneğin BGA ve CSP'nin iç lehim bağlantıları) kusurlarını tespit edememesi ve küçük kusurlar (örneğin 50 μm'den küçük boşluklar) için sınırlı algılama yeteneğine sahip olmasıdır. X-ışını muayenesi iç kusurları tespit edebilir, ancak yavaş ve maliyetlidir.

AOI yazılımının temel işlevleri arasında görüntü yakalama ve işleme, denetim programı programlama (denetim alanının tanımlanması, denetim parametrelerinin ayarlanması, denetim algoritmalarının seçilmesi), kusur tanıma ve sınıflandırma, denetim sonuçlarının görüntülenmesi ve kaydedilmesi, veri analizi ve istatistik (verimlilik raporları, kusur dağılım grafikleri vb. oluşturma) ve diğer üretim hattı ekipmanlarıyla (örneğin, alma-yerleştirme makineleri ve yeniden işleme istasyonları) veri etkileşimi yer almaktadır.

Sebepler arasında, algılama parametrelerinin mantıksız ayarlanması (çok yüksek veya çok düşük eşik değerleri gibi), bileşen yüzeyindeki yansıma veya renk farklılıklarından kaynaklanan hatalı görüntü tanıma, PCB yüzeyindeki lekeler veya yab cisimlerden kaynaklanan girişim, AOI cihazının merceğinin veya ışık kaynağının kirlenmesi ve bileşen kütüphanesindeki standart görüntüler ile gerçek bileşenler arasındaki sapmalar yer almaktadır.

Algılama parametrelerini yeniden ayarlayın ve deneme algılama yoluyla eşik ve hassasiyeti optimize edin. Lekeleri ve yabancı cisimleri gidermek için PCB yüzeyini temizleyin. Kirlenmiş lensleri ve ışık kaynaklarını temizleyin veya değiştirin. Gerçek bileşenlerle tutarlılığı sağlamak için bileşen kütüphanesindeki standart görüntüleri güncelleyin. Birbirini tamamlayan ve tek bir algoritmanın sınırlamalarını azaltan birden fazla algılama algoritması kullanın.

Modern AOI cihazları genellikle iyi bir ölçeklenebilirliğe sahiptir. İnceleme alanı ve parametreler, farklı boyutlardaki PCB'lere uyum sağlamak için yazılım ayarları aracılığıyla ayarlanabilir. Farklı PCB türleri (örneğin sert kartlar, esnek kartlar, sert-esnek kartlar) için, cihazın algılama kapasitesi dahilinde oldukları sürece, ilgili algılama süreçleri ve parametreleri ayarlanarak etkili algılama sağlanabilir.

AOI genellikle yerleştirme makinesinden sonra ve lehimleme işleminden önce kurulur; böylece bileşen yerleştirme hataları zamanında tespit edilir ve kusurlu ürünlerin lehimleme işlemine girmesi önlenerek yeniden işleme maliyetleri azaltılır. Lehimleme kalitesini tespit etmek için lehimleme işleminden sonra da kurulabilir, ancak bu aşamada sorunlar bulunursa, yeniden işleme zorluğu ve maliyeti artacaktır.

AOI algılama verilerini analiz ederek, çeşitli kusurların oluşum oranlarını ve dağılımlarını sayarak üretim sürecindeki zayıf noktaları belirleyin. Örneğin, belirli bir bileşen türünün ofset kusuru sık sık meydana geliyorsa, yerleştirme makinesinin yerleştirme parametreleri ayarlanabilir. Çok sayıda köprüleme kusuru varsa, lehim macunu baskı işlemi veya reflow lehimleme sıcaklık profili optimize edilebilir.

X-ışını muayenesi, X ışınlarını PCB ve bileşenlerin içine nüfuz ettirmek için kullanır. Çeşitli malzemelerin X ışınlarına karşı farklı emilim derecelerine bağlı olarak, gri tonlamalı farklı görüntüler oluşturulur; böylece PCB yerleşimindeki boşluklar, soğuk lehimleme ve BGA ve CSP gibi paketlenmiş bileşenlerin lehim bağlantılarındaki ıslanmama gibi iç kusurlar, bileşenlerin anormal iç yapıları ve yab cisimler tespit edilerek ürün kalitesi ve güvenilirliği sağlanır.

X ışınları nüfuz etme özelliğine sahiptir. X ışınları baskılı devre kartına (PCB) çarptığında, PCB üzerindeki çeşitli maddelerin (bakır, lehim, plastik ambalaj vb.) X ışınlarını emme kapasitelerinin farklı olması nedeniyle, PCB'den geçtikten sonra X ışınlarının yoğunluğu değişir. Dedektör, bu farklı yoğunluktaki X ışınlarını alır ve bunları elektrik sinyallerine dönüştürür; bu sinyaller daha sonra işlenerek gri tonlamalı görüntülere dönüştürülür. Görüntüler analiz edilerek iç yapı ve kusur durumları değerlendirilebilir.

Tespit doğruluğu (mikron düzeyindeki lehim bağlantı boşlukları gibi küçük kusurları ayırt edebilme), büyütme (farklı boyutlardaki bileşenlerin tespit gereksinimlerini karşılama), tespit hızı (üretim hattı döngüsüyle uyumlu), görüntü çözünürlüğü (yüksek çözünürlük, ayrıntıları net bir şekilde gözlemlemeye yardımcı olur), ekipman ölçeklenebilirliği (farklı boyutlardaki PCB'lerin tespitini destekleme ve çeşitli tespit modlarıyla uyumlu olma) ve yazılım işlevleri (görüntü analizi, kusur tanıma ve veri istatistikleri gibi işlevler) gibi faktörler dikkate alınmalıdır.

Yaygın türler arasında 2 boyutlu X-ışını inceleme cihazları ve 3 boyutlu X-ışını inceleme cihazları (örneğin BT inceleme cihazları) bulunur. 2 boyutlu cihazlar nispeten basit bir yapıya ve daha düşük maliyete sahiptir ve PCB'lerin yüzeyindeki ve bazı iç kusurlarını tespit edebilir. 3 boyutlu cihazlar çok katmanlı görüntüler elde edebilir ve 3 boyutlu görüntüleme sağlayabilir; bu da karmaşık yapıya sahip bileşenlerin iç kusurlarını daha doğru bir şekilde tespit edebilir, ancak ekipman maliyeti yüksektir ve tespit hızı nispeten yavaştır.

Genellikle özel bir ön işlem gerekmez, ancak PCB yüzeyinin belirgin lekeler ve yabancı cisimler olmadan temiz olduğundan emin olmak; PCB üzerindeki metal koruyucu kapakları ve incelemeyi etkileyebilecek diğer aksesuarları çıkarmak; çok katmanlı PCB'ler için, belirli katmanların inceleme için gerekli olmadığı biliniyorsa, inceleme verimliliğini artırmak için inceleme yazılımında bu katmanlar ayarlanabilir.

Algılama parametreleri arasında X ışınlarının tüp voltajı ve tüp akımı (X ışınlarının yoğunluğunu ve nüfuz edilebilirliğini etkiler), pozlama süresi (görüntü parlaklığını ve netliğini etkiler), büyütme (bileşen boyutuna ve algılama gereksinimlerine göre ayarlanır), algılama açısı (3D inceleme cihazları için tarama için farklı açılar ayarlanmalıdır) vb. bulunur. Genellikle, malzeme, PCB kalınlığı ve bileşen türlerine göre, en iyi inceleme görüntülerini elde etmek için parametrelerin hata ayıklama ve deneme algılama yoluyla optimize edilmesi gerekir.

X-ışını, BGA, CSP ve QFN gibi paketlenmiş bileşenlerin lehim bağlantılarındaki boşluklar, soğuk lehimleme, ıslanmama, eksik lehim topları ve lehim topu kayması gibi iç kusurları tespit edebilir. Ayrıca bileşenlerin içindeki çatlakları ve yab cisimleri, PCB içindeki katmanlar arası kısa devreler ve açık devreler gibi sorunları da tespit edebilir.

X-ışını ile kusurlar tespit edildiğinde, kusurun yeri, türü ve ciddiyetini belirten ayrıntılı bir inceleme raporu oluşturulacaktır. Operatörler, rapora göre kusurlu PCB'yi ayırmalıdır. Onarılabilir kusurlar (bazı lehim bağlantı sorunları gibi) yeniden işleme ekipmanı ile onarılabilir. Ciddi kusurları olan PCB'ler hurdaya ayrılacak ve üretim sürecini optimize etmek için kusurların nedenleri analiz edilecektir.

X-ışını kaynağının ve dedektörünün istikrarlı performansını sağlamak için X-ışını ekipmanını düzenli olarak kalibre edin; algılama parametrelerini optimize edin ve farklı PCB ve bileşen türleri için parametreleri ayarlayın; kusur tespitinin doğruluğunu artırmak için gelişmiş görüntü analiz algoritmaları kullanın; operatörlerin görüntü analizi ve kusur değerlendirme yeteneklerini geliştirmek için profesyonel eğitim verin; insan hatalarını azaltmak için standart denetim süreçleri ve spesifikasyonları oluşturun.

Günlük bakım, ısı dağılımını etkileyen toz birikimini önlemek için cihaz yüzeyinin temizlenmesini; X-ışını tüpünün çalışma durumunun düzenli olarak kontrol edilmesini ve tüp voltajı ve tüp akımı gibi parametrelerin izlenmesini; dedektörün hassasiyetinin ve kararlılığının kontrol edilmesini; cihazın mekanik iletim bileşenlerinin yağlanmasını ve sabitlenmesini; doğru ve güvenilir algılama sonuçları sağlamak için cihaz üzerinde düzenli olarak performans testleri ve kalibrasyonlar yapılmasını içerir.

Avantajları arasında PCB'lerin ve bileşenlerin gizli iç kusurlarını tespit edebilme yeteneği ve BGA ve CSP gibi paketlerin lehim bağlantılarının incelenmesinde benzersiz avantajları; 3 boyutlu yapısal bilgi (3 boyutlu X-ışını incelemesi) sağlayabilmesi yer almaktadır. Dezavantajları ise nispeten yavaş tespit hızı, yüksek maliyet; görüntü analizi ve kusur değerlendirmesi için profesyonel operatörlere ihtiyaç duyulması; X-ışınlarının belirli bir ölçüde radyoaktif olması ve koruyucu önlemlerin gerekli olmasıdır. AOI incelemesi hızlı, düşük maliyetli olup bileşenlerin görünüm ve yüzey kusurlarını görsel olarak tespit edebilir, ancak gizli iç kusurları tespit edemez.

X-ışını muayene yazılımının temel işlevleri arasında görüntü yakalama ve işleme (görüntü parlaklığı, kontrastı, filtreleme vb. ayarlama), kusur tanıma ve işaretleme (kusurları otomatik veya manuel olarak tanıma ve konumlarını ve türlerini işaretleme), 3 boyutlu görüntü yeniden yapılandırma (3 boyutlu X-ışını cihazları için), muayene sonucu raporları oluşturma (kusur bilgileri, tespit parametreleri vb. detaylı kayıtlar), veri analizi ve istatistik (kusur oluşum oranlarını sayma ve üretim süreci sorunlarını analiz etme) ve diğer üretim hattı sistemleriyle veri etkileşimi yer almaktadır.

Sebepler arasında, algılama parametrelerinin yanlış ayarlanması (uygun olmayan tüp voltajı ve pozlama süresi nedeniyle düşük görüntü kalitesi), görüntü analiz algoritmalarının sınırlılıkları (karmaşık kusurları doğru bir şekilde tanımlayamama), operatör deneyimsizliği (görüntülerin yanlış değerlendirilmesi), PCB'lerin veya bileşenlerin özel malzemeleri ve yapıları (anormal görüntü gri tonlamasına yol açması) ve ekipmanın kendisinin doğruluğu ve kararlılığıyla ilgili sorunlar yer almaktadır.

Görüntü kalitesini optimize etmek için algılama parametrelerini yeniden ayarlayın; kusur tanıma yeteneğini artırmak için görüntü analiz algoritmalarını yükseltin veya iyileştirin; operatörlerin mesleki seviyelerini yükseltmek için eğitimlerini güçlendirin; karmaşık görüntülerin karşılaştırmalı analizi için bir kusur örnek kütüphanesi oluşturun; ekipmanın istikrarlı performansını sağlamak için ekipmanı düzenli olarak bakımını yapın ve kalibre edin.

Modern X-ışını cihazları genellikle belirli bir ayarlanabilirlik ve uyumluluk özelliğine sahiptir. Yazılım ayarları ve donanım ayarlamaları (örneğin farklı odak uzaklıklarına sahip lenslerin değiştirilmesi ve inceleme platformunun boyutunun ayarlanması) yoluyla, farklı boyutlardaki PCB'lerin incelenmesine uyum sağlayabilirler. Farklı PCB türleri (örneğin sert levhalar, esnek levhalar, sert-esnek levhalar) ve bileşenler için, cihazın algılama kapasitesi dahilinde oldukları sürece, ilgili algılama parametreleri ve modları ayarlanarak etkili algılama sağlanabilir. Bununla birlikte, özel yapılara sahip PCB'ler veya aşırı ince ve kalın PCB'ler için özel olarak yapılandırılmış cihazlar gerekebilir.

Genellikle lehimleme işleminden sonra, kaynak sonrası PCB'yi incelemek ve lehim bağlantıları gibi iç kusurları zamanında tespit etmek için kurulur. Ayrıca, ürün kalitesini sağlamak için önemli işlemlerden sonra (örneğin BGA bileşen yerleştirme işleminden sonra) önemli bileşenler üzerinde özel incelemeler yapmak üzere ayrı bir X-ışını inceleme istasyonu da kurulabilir, ancak bu üretim hattının karmaşıklığını ve maliyetini artıracaktır.

X-ışını inceleme verilerini analiz ederek, çeşitli kusurların dağılımını ve oluşum sıklığını sayarak üretim sürecindeki zayıf noktaları belirleyebilirsiniz. Örneğin, belirli bir PCB partisinde BGA lehim bağlantılarındaki boşluk oranı yüksek bulunursa, lehim macunu baskı miktarı, reflow lehimleme sıcaklık profili veya bileşen yerleştirme basıncı ayarlanabilir. Bileşenlerin içinde yabancı cisimler sık ​​sık bulunuyorsa, gelen bileşenlerin kalitesi ve üretim ortamının temizliği kontrol edilebilir ve buna göre süreç iyileştirilebilir ve kontrol güçlendirilebilir.

Devre İçi Test Hattı (ICT hattı), monte edilmiş ve lehimlenmiş bileşenlere sahip baskılı devre kartlarında (PCB) elektriksel performans testleri yapan bir cihazdır. Problar aracılığıyla PCB üzerindeki test noktalarıyla temas kurar, açık devreleri, kısa devreleri ve bileşen parametrelerinin (direnç, kapasitans ve indüktans değerleri gibi) tasarım gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığını ve bileşenlerin lehim kalitesini tespit eder. Arızalı bileşenleri ve kusurlu lehim bağlantılarını hızlı bir şekilde bularak PCB ürünlerinin kalitesini sağlar ve üretim verimliliğini ve verimini artırır.

Bilişim teknolojisi (BT) testinin prensibi, devre ağı analizine dayanmaktadır. Test ekipmanı, problar aracılığıyla PCB üzerindeki test noktalarına uyarıcı sinyaller (akım ve gerilim gibi) uygular ve ardından devrenin tepki sinyallerini ölçer. Önceden belirlenmiş test programına ve standart parametrelere göre, gerçek ölçülen değerler teorik değerlerle karşılaştırılarak devrede açık devre, kısa devre ve bileşen parametre sapmaları gibi sorunlar olup olmadığı belirlenir. Örneğin, dirençli bir bileşen için bilinen bir gerilim uygulanır, akan akım ölçülür ve direnç değeri hesaplanarak nominal değerle karşılaştırılır.

Seçim yapılırken, test doğruluğu (örneğin, direnç ölçüm doğruluğunun ±%1 olması gibi bileşen parametrelerini doğru bir şekilde ölçebilme), test hızı (üretim hattı döngüsünün gereksinimlerini karşılama), test edilebilir nokta sayısı (PCB üzerindeki test noktası sayısına uygun olma), yazılım fonksiyonları (grafiksel programlama arayüzü, otomatik teşhis fonksiyonu, veri istatistiksel analiz yeteneği), ekipman uyumluluğu (farklı PCB tiplerinin ve farklı bileşen paketlerinin testini destekleme), probun kullanım ömrü ve bakım maliyetleri gibi faktörler dikkate alınmalıdır. Ayrıca, ekipman tedarikçisinin teknik destek ve satış sonrası servis yeteneklerine de dikkat edilmelidir.

Yaygın kullanılan BİT cihazları arasında çivili yatak BİT ve uçan prob BİT bulunur. Çivili yatak BİT, sabit bir çivili yatak aracılığıyla PCB test noktalarıyla temas kurar ve aynı anda birden fazla noktayı test edebilir; hızlı test hızı sayesinde seri üretim için uygundur. Bununla birlikte, çivili yatağın yapım maliyeti yüksektir ve farklı PCB'ler için çivili yatağın değiştirilmesi gerekir. Uçan prob BİT ise, çivili yatak yapmaya gerek kalmadan, hareketli problar kullanarak noktaları tek tek test eder; yüksek esneklik sunar ve küçük partiler halinde ve çok çeşitli üretim için uygundur, ancak test hızı nispeten yavaştır.

Problar ve test noktaları arasındaki iyi teması etkilememek için PCB yüzeyinin lehim cürufu, kalay boncukları ve yağ lekeleri gibi kirleticilerden arındırılmış olduğundan emin olmak gerekir. PCB üzerindeki test noktalarının eksiksiz ve oksidasyondan arınmış olup olmadığını kontrol edin. Gerekirse, test noktalarını temizleyin veya kalaylayın. Testi engelleyebilecek PCB üzerindeki metal koruyucu kapakları ve diğer aksesuarları çıkarın. Çift taraflı monte edilmiş PCB'ler için test yüzeyini açıkça ayırt edin.

Test parametreleri arasında uyarı sinyalinin türü (voltaj, akım), genliği ve frekansı; ölçüm aralığı (örneğin 0,1Ω - 10MΩ direnç ölçüm aralığı); test süresi (her test noktası için test süresi); eşik ayarı (örneğin ±%5 direnç değerinin izin verilen sapma aralığı) vb. yer alır. PCB'nin devre tasarımına, bileşen özelliklerine ve test gereksinimlerine göre, testin doğruluğunu ve güvenilirliğini sağlamak için parametreler hata ayıklama ve deneme testleri yoluyla makul bir şekilde ayarlanmalıdır.

BİT, açık devreleri (devrenin bağlı olmaması), kısa devreleri (farklı hatlar arasında beklenmedik iletim), yanlış bileşen montajını (örneğin direncin kapasitör olarak takılması), yanlış bileşen parametrelerini (direnç, kapasitör ve indüktör değerlerinin nominal değerlerle eşleşmemesi), ters bileşen polaritesini (diyotlar ve elektrolitik kapasitörler gibi polar bileşenlerin ters takılması), soğuk lehimlemeyi (lehim bağlantılarının bağlı görünmesine rağmen elektriksel performansının düşük olması) vb. tespit edebilir.

Bilişim ve iletişim teknolojisi (ICT) arızaları tespit ettiğinde, arızanın yerini, türünü ve ayrıntılı bilgilerini test yazılımı arayüzünde görüntüler. Operatörler, uyarılara göre arızalı PCB'yi üretim hattından çıkarmalı ve sorunları daha da doğrulamak için multimetre ve osiloskop gibi araçlar kullanmalıdır. Onarılabilir arızalar (örneğin soğuk lehimleme ve yanlış bileşen montajı) için, yeniden işleme araçlarıyla onarım yapılmalıdır. Ciddi, onarılamaz arızaları olan PCB'ler hurdaya çıkarılmalı, arıza verileri kaydedilmeli ve üretim sürecini iyileştirmek için nedenleri analiz edilmelidir.

Uyarı sinyalinin ve ölçüm sisteminin doğruluğunu sağlamak için BİT ekipmanını düzenli olarak kalibre edin. Probları temiz ve iyi durumda tutun ve aşınmış veya hasar görmüş probları zamanında değiştirin. Test programını optimize edin ve test parametrelerini doğru bir şekilde ayarlayın. Operatörlerin hata tespit ve müdahale yeteneklerini geliştirmek için profesyonel eğitim verin. İnsan kaynaklı işlem hatalarını azaltmak için standart test süreçleri ve spesifikasyonları oluşturun.

Günlük bakım, toz ve lehim kalıntılarının testi etkilemesini önlemek için cihaz yüzeyinin ve probların temizlenmesini içerir. Test noktalarıyla iyi temas sağlamak için prob basıncını düzenli olarak kontrol edin. Uyarı sinyalinin kararlılığı gibi ekipmanın elektriksel performansını izleyin. Çivili yatak (bed-of-nails) ICT için, çivili yatağın sabitleme durumunu ve pinlerin iletkenliğini kontrol edin. Kaybı önlemek için test programlarını ve verilerini düzenli olarak yedekleyin. Ekipman üreticisinin gereksinimlerine göre düzenli kalibrasyonlar ve profesyonel bakım gerçekleştirin.

Avantajları arasında devrenin elektriksel performansını doğrudan tespit edebilme, bileşen parametrelerini ve lehim kalitesini doğru bir şekilde değerlendirebilme ve arıza noktalarını hassas bir şekilde belirleyebilme yeteneği; açık devre ve kısa devre gibi sorunlarda iyi bir tespit etkisi yer almaktadır. Dezavantajları ise PCB üzerinde test noktaları belirleme gerekliliği, PCB tasarım ve üretim maliyetlerini artırması; yalnızca test noktalarıyla erişilebilen alanları tespit edebilmesi, tespit kör noktalarının bulunması; test programının geliştirilmesinin karmaşık olması ve farklı PCB'ler için yeniden programlama gerektirmesidir. AOI esas olarak bileşenlerin görünüm ve yüzey kusurlarını tespit eder, hızlı tespit hızı ve düşük maliyeti vardır. X-ışını muayenesi, PCB'lerin ve bileşenlerin gizli iç kusurlarını tespit edebilir, ancak yavaş tespit hızı ve yüksek maliyeti vardır.

Bilişim teknolojisi test yazılımının temel işlevleri arasında test programı programlama (test noktalarının tanımlanması, test parametrelerinin ayarlanması, test mantığının yazılması), test yürütme ve kontrolü (testin başlatılması, duraklatılması, durdurulması), hata tespiti ve alarm verme (test sonuçlarının otomatik olarak değerlendirilmesi, hataların işaretlenmesi ve alarm verilmesi), test sonuçlarının görüntülenmesi ve kaydedilmesi (test verilerinin grafikler ve raporlar şeklinde sunulması), veri analizi ve istatistik (hata türlerinin ve oluşum oranlarının sayılması, üretim süreci sorunlarının analiz edilmesi) ve diğer üretim hattı sistemleriyle (örneğin MES sistemi) veri etkileşimi yer almaktadır.

Sebepler arasında, test noktalarının mantıksız tasarımı (örneğin, test noktaları arasındaki mesafenin çok kısa olması ve yanlış konumlandırılması), bunun sonucunda prob temasının zayıf olması veya karşılıklı girişim; test parametrelerinin yanlış ayarlanması (örneğin, eşik aralığının çok dar veya çok geniş olması); prob aşınması, oksidasyonu veya kirlenmesi, test sinyallerinin iletimini etkilemesi; düzensiz PCB yüzeyi, düzensiz prob basıncına neden olması; test programındaki mantıksal hatalar, normal devrelerin yanlış değerlendirilmesine yol açması; ekipmanın kendisinin kararsız elektriksel performansı vb. yer almaktadır.

Test noktalarının tasarımını optimize ederek makul bir yerleşim, uygun aralık ve iyi yüzey kalitesi sağlayın. Test parametrelerini yeniden kalibre edin ve ayarlayın, birden fazla deneme testiyle uygun eşik aralığını belirleyin. Probları düzenli olarak temizleyin, bakımını yapın ve değiştirin. Düzensiz PCB'leri ön işlemden geçirin veya adaptif problar kullanın. Test programındaki mantıksal hataları dikkatlice kontrol edin ve düzeltin. Ekipmanın istikrarlı performansını sağlamak için ekipmanı düzenli olarak bakımını yapın ve kalibre edin.

Çivili yatak tipi BİT cihazları genellikle farklı boyut ve tiplerdeki PCB'ler için çivili yatağın özelleştirilmesini gerektirir ve esneklikleri düşüktür, ancak aynı tip PCB'lerin seri üretiminde oldukça verimlidirler. Uçan prob tipi BİT cihazları, donanımı değiştirmeye gerek kalmadan probların hareketini yazılım aracılığıyla kontrol eder ve farklı boyut ve tiplerdeki PCB'lerin testine uyum sağlayabilir. Sadece test programı ve parametrelerinin ayarlanması gerekir. Bununla birlikte, son derece büyük boyutlu PCB'ler veya son derece fazla sayıda test noktasına sahip PCB'ler için test verimliliği sınırlı olabilir.

ICT testleri genellikle lehimleme işleminden sonra ve fonksiyonel testten önce kurulur; böylece lehimleme ve bileşen yerleştirme süreçlerinde oluşan elektriksel performans sorunları zamanında tespit edilir, kusurlu ürünlerin sonraki süreçlere girmesi önlenir ve yeniden işleme maliyetleri azaltılır. Ayrıca, üretim süreci gereksinimlerine göre, önemli devre parçaları üzerinde ön incelemeler yapmak için önemli bileşenlerin yerleştirilmesinden sonra ayrı bir ICT test istasyonu da kurulabilir.

Bilişim teknolojisi test verilerini analiz ederek, çeşitli kusurların dağılımını ve oluşum sıklığını sayarak üretim sürecindeki zayıf noktaları belirleyebilirsiniz. Örneğin, belirli bir bileşen parametresinin kusur oranı yüksekse, gelen bileşenlerin kalitesi, yerleştirme doğruluğu veya lehimleme işlemi kontrol edilebilir. Açık devre veya kısa devre sorunları sık sık meydana geliyorsa, PCB tasarımı optimize edilebilir (örneğin, kablolamanın ayarlanması ve test noktalarının eklenmesi), lehimleme parametreleri iyileştirilebilir veya üretim sürecinde antistatik önlemler güçlendirilebilir.

Fonksiyonel Devre Test Hattı (FCT), bileşen yerleştirme ve lehimleme işleminden sonra baskılı devre kartlarının (PCB) veya monte edilmiş ürünlerin işlevlerini doğrulamak için kullanılır. Ürünün gerçek çalışma ortamını simüle eder, uyarıcı sinyaller gönderir ve ürünün çıkış sinyallerinin ve çeşitli işlevlerinin tasarım gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığını tespit eder. Potansiyel mantıksal hataları ve performans sorunlarını belirleyerek ürünün normal şekilde kullanılabilmesini sağlar. Ürünün işlevsel bütünlüğünü ve güvenilirliğini garanti etmede çok önemli bir adımdır.

FCT testinin prensibi, ürünün fonksiyonel özelliklerine ve tasarım spesifikasyonlarına dayanmaktadır. Test ekipmanı, test edilen PCB veya ürüne güç kaynağı ve sinyal girişi gibi belirli uyarıcı koşullar uygular ve aynı zamanda ürünün çıkış sinyallerini toplar. Bu çıkış sinyalleri, önceden belirlenmiş doğru çıkış verileri, dalga biçimleri, mantıksal durumlar vb. ile karşılaştırılır ve analiz edilir. Çıkış sonuçları standartlara uymuyorsa, fonksiyonel kusurlar olduğu belirlenir ve böylece ürünün fonksiyonel arıza noktaları tespit edilir.

Seçim yapılırken, test fonksiyonlarının kapsamlılığı (ürünün tüm fonksiyonel test gereksinimlerini karşılayabilmesi), test doğruluğu (analog ve dijital sinyallerin ölçümündeki doğruluk), test hızı (üretim hattı döngüsüne uygunluk), uyumluluk (farklı model ve özelliklerdeki ürünlerin test edilmesini desteklemesi), yazılım fonksiyonları (test programı düzenleme, veri kaydı ve analizi, arıza teşhis uyarıları gibi fonksiyonlar), ekipman genişletilebilirliği (ürün yükseltmelerine göre test modülleri ekleme yeteneği) gibi faktörlerin yanı sıra ekipman maliyetleri ve satış sonrası hizmetler de dikkate alınmalıdır.

Yaygın FCT cihazları, fikstürlere dayalı özel FCT cihazları ve aletlere dayalı evrensel FCT cihazları olmak üzere ikiye ayrılır. Özel FCT cihazları, belirli ürünler için tasarlanmıştır, güçlü test uygunluğuna ve yüksek verimliliğe sahiptir, ancak esneklikleri düşüktür. Ürün güncellendiğinde fikstürlerin yeniden tasarlanması gerekir. Evrensel FCT cihazları, yeniden kullanılabilir test aletleri (multimetreler, sinyal jeneratörleri, osiloskoplar vb.) kullanır ve yazılım programlaması yoluyla farklı ürünlerin testini gerçekleştirir. Yüksek esnekliğe ve geniş uygulama alanına sahiptirler, ancak test programlarının geliştirilmesi karmaşıktır ve ilk ekipman maliyeti nispeten yüksektir.

PCB'nin dış hasar görmediğinden, lehim kalitesinin iyi olduğundan ve soğuk lehimleme ve kısa devre gibi belirgin kusurların bulunmadığından emin olunmalıdır. PCB yüzeyindeki artık lehim kalıntılarını, tozu ve diğer kirlilikleri gidermek için gerekli temizlik yapılmalıdır. PCB üzerindeki konektörlerin, arayüzlerin vb. doğru ve hasarsız bir şekilde takılıp takılmadığı kontrol edilmelidir. Test gereksinimlerine göre PCB üzerinde gerekli yapılandırmalar yapılmalıdır (örneğin program yükleme, jumper ayarı vb.).

Test parametreleri arasında giriş sinyalinin türü (analog sinyal, dijital sinyal), genliği, frekansı ve görev döngüsü; test süresi; çıkış sinyalleri için değerlendirme kriterleri (örneğin voltaj aralığı, mantık seviyesi, dalga formu özellikleri); test işlem adımlarının sırası ve koşulları vb. yer alır. Ürünün fonksiyonel özelliklerine ve gerçek çalışma gereksinimlerine göre, test ekipmanının performansıyla birlikte, testin etkinliğini ve doğruluğunu sağlamak için parametrelerin hata ayıklama ve doğrulama yoluyla makul bir şekilde ayarlanması gerekir.

FCT, mantıksal işlev hatalarını (örneğin çiplerin anormal mantık kontrolü), anormal sinyal iletimini (sinyal zayıflaması, bozulma, parazit), arayüz işlevi arızalarını (USB, ağ arayüzü vb. normal iletişim kuramama), güç yönetimi sorunlarını (kararsız voltaj çıkışı, anormal aşırı akım koruması), yazılım işlevi kusurlarını (program çalışma hataları, yanıt zaman aşımı) vb. tespit edebilir. Bu kusurlar, yanlış bileşen yerleşimi, kötü lehimleme, bileşen hasarı veya tasarım sorunlarından kaynaklanabilir.

FCT, kusurları tespit ettiğinde, test ekipmanı kusur bilgilerini kaydedecek ve alarm uyarısı verecektir. Operatörler, uyarıya göre kusurlu ürünleri işaretlemeli ve arızaların nedenlerini daha ayrıntılı analiz etmek için profesyonel cihazlar (osiloskoplar ve mantık analizörleri gibi) kullanmalıdır. Onarılabilir sorunlar (program hataları ve bileşenlerin soğuk lehimlenmesi gibi) için, ürünler onarılmalı ve yeniden test edilmelidir. Onarılamayan ürünler için, hurdaya çıkarma sürecine göre işlem yapılmalı ve kusur verileri üretim ve Ar-Ge departmanlarına iletilerek süreç iyileştirilmeli ve tasarım optimize edilmelidir.

Giriş ve çıkış sinyallerinin doğruluğunu sağlamak için test ekipmanlarını düzenli olarak kalibre edin. Test programını optimize edin ve test parametrelerini ve değerlendirme kriterlerini doğru bir şekilde ayarlayın. Ürün fonksiyonlarını kapsamlı bir şekilde tespit etmek için birden fazla test yöntemi ve aracı (sınır koşulu testi ve limit testi gibi) kullanın. Operatörlerin arıza analizi ve değerlendirme yeteneklerini geliştirmek için profesyonel eğitim verin. Eksiksiz bir test verisi kayıt ve analiz mekanizması oluşturun ve geçmiş verilerle karşılaştırma yoluyla potansiyel sorunları keşfedin.

Günlük bakım, toz ve yabancı maddelerin testi etkilemesini önlemek için ekipman ve test düzeneklerinin yüzeyinin temizlenmesini içerir. Ekipmanın her modülünün (örneğin güç modülü ve sinyal üretim modülü) çalışma durumunu düzenli olarak kontrol edin ve temel performans göstergelerini izleyin. İyi temas sağlamak için test düzeneklerini kontrol edin ve kalibre edin. Hataları gidermek ve yeni işlevler eklemek için test yazılımını zamanında güncelleyin. Ekipman üreticisinin gereksinimlerine göre düzenli olarak kapsamlı kalibrasyonlar ve derinlemesine bakım gerçekleştirin.

Avantajı, ürünün gerçek işlevsel seviyesinden, yani kullanıcının kullanım senaryosuna daha yakın bir noktadan sorunları tespit edebilmesi ve diğer testlerle tespit edilemeyen mantıksal ve performans kusurlarını belirleyebilmesidir. Dezavantajları ise daha yüksek test maliyetleri (ekipman ve fikstür maliyetleri), karmaşık test programı geliştirme ve nispeten yavaş test hızıdır. AOI esas olarak görünüm ve yüzey kusurlarını tespit eder, hızlı ve düşük maliyetlidir. X-ışını muayenesi gizli iç kusurları tespit edebilir. ICT, devrelerin elektriksel parametrelerinin tespitine odaklanır ve arızalı bileşenleri doğru bir şekilde belirleyebilir, ancak üçünün de ürünün işlevlerini doğrudan doğrulayamadığı görülmektedir.

FCT test yazılımının temel işlevleri arasında test programı yazma ve düzenleme (test sürecini tanımlama, parametreleri ayarlama, mantıksal değerlendirme ifadeleri yazma), test yürütme kontrolü (testi başlatma, duraklatma, durdurma), gerçek zamanlı veri toplama ve görüntüleme (giriş ve çıkış sinyal dalga biçimlerini ve değerlerini görüntüleme), otomatik hata tanıma ve alarm verme (hataları işaretleme ve değerlendirme kriterlerine göre uyarı verme), test sonucu kaydetme ve rapor oluşturma (geçme oranını hesaplama, hata bilgilerini kaydetme), veri analizi ve izlenebilirlik (test verilerinin eğilimini analiz etme, ürün test geçmişini izleme) yer almaktadır.

Sebepler arasında test parametrelerinin mantıksız ayarlanması (çok geniş veya çok dar eşik aralığı), test programındaki mantıksal hatalar (yanlış değerlendirme koşulları), test ekipmanının performansındaki dalgalanmalar (kararsız sinyal çıkışı), test düzeneğinin zayıf teması (anormal sinyal iletimine neden olur), çevresel girişim (sinyal toplamayı etkileyen elektromanyetik girişim) ve ürün tasarımındaki uyumluluk sorunları (test ortamında anormal performans) yer almaktadır.

Test parametrelerini yeniden gözden geçirin ve ayarlayın, eşik değerini birden fazla testle optimize edin. Test programının mantığını dikkatlice kontrol edin ve düzeltin, yeterli test doğrulaması gerçekleştirin. Kararlı performans sağlamak için test ekipmanının düzenli bakımını ve kalibrasyonunu yapın. Test düzeneğinin temas koşullarını kontrol edin ve iyileştirin, gerekirse düzeneği değiştirin. Girişimi azaltmak için test ortamını koruyun veya optimize edin. Ürün tasarımının test ortamındaki uyumluluğunu doğrulamak ve olası sorunları çözmek için Ar-Ge departmanı ile iletişim kurun.

Özel olarak tasarlanmış ve fikstür tabanlı FCT cihazları genellikle belirli ürünler için üretilir ve farklı boyut ve tiplerdeki PCB'lere uyum sağlama yetenekleri zayıftır. Fikstürlerin yeniden tasarlanması gerekir. Cihaz tabanlı evrensel FCT cihazları, yazılım programlaması ve uygun test arayüzlerinin değiştirilmesi yoluyla farklı boyut ve tiplerdeki PCB'lerin test edilmesine belirli ölçüde uyum sağlayabilir, ancak özel fonksiyonlara veya yapılara sahip ürünler için bazı test modüllerinin yine de özelleştirilmesi gerekebilir.

FCT testi genellikle üretim hattının sonunda, yani ICT testi ve görünüm denetimi gibi işlemler tamamlandıktan sonra yapılır. Bu sayede önceki işlemlerle kontrol edilen ürünlerin, gerçek kullanıma yakın bir durumda işlevsellik açısından doğrulanması sağlanır ve niteliksiz ürünlerin müşteriye ulaşması önlenir. Ürün özelliklerine göre, sorunları zamanında tespit etmek ve sonraki işlemlerin israfını azaltmak için, temel fonksiyonel modüllerin montajından sonra aşamalı FCT testi de yapılabilir.

FCT test verilerinin istatistiksel analizi yoluyla, ürün fonksiyonel kusurlarının dağılım modelleri ve yüksek frekanslı problem noktaları keşfedilebilir. Örneğin, belirli bir fonksiyonel kusur türü sık sık meydana geliyorsa, ilgili üretim süreçleri (bileşen yerleştirme, lehimleme, yazılım yükleme gibi) detaylı bir şekilde incelenebilir. Kusurlar ile hammadde partileri, üretim ekipmanları ve operatörler gibi faktörler arasındaki ilişki analiz edilerek, süreç parametreleri iyileştirilebilir, kalite kontrolü güçlendirilebilir ve ürün tasarımı buna göre optimize edilerek genel ürün kalitesi ve üretim verimliliği artırılabilir.