Зона захоплення, рентген, ІКТ, ФКТ

AOI розшифровується як Автоматизована оптична інспекція (Automated Optical Inspection). Вона використовує оптичні камери для захоплення зображень друкованих плат, порівнює їх зі стандартними зображеннями та автоматично виявляє дефекти, такі як відсутні компоненти, неправильні компоненти, зворотна полярність, зміщення, перемички тощо під час процесу розміщення компонентів, забезпечуючи якість продукції та підвищуючи виробничий вихід.

AOI використовує принцип оптичної візуалізації. Він освітлює друковану плату джерелом світла, камера фіксує зображення, а потім алгоритм обробки зображення витягує характеристики компонентів. Ці характеристики порівнюються із заздалегідь встановленими кваліфікованими стандартними даними зображення, щоб визначити, чи є дефекти розміщення компонентів.

Необхідно враховувати такі фактори, як точність виявлення (повинна відповідати вимогам до точності розміщення компонентів, наприклад, точність повинна досягати ±0,02 мм під час виявлення компонентів 0201), швидкість виявлення (відповідність циклу виробничої лінії), функції програмного забезпечення (з багатими алгоритмами виявлення, простим програмуванням та аналізом даних) та масштабованість (підтримка виявлення друкованих плат різних розмірів та сумісність з різними типами компонентів).

До поширених типів джерел світла належать джерела білого світла, джерела червоного світла, джерела синього світла та кільцеподібні джерела світла. Джерела білого світла забезпечують повний спектр і підходять для загального виявлення. Джерела червоного світла мають хороший ефект виявлення на мідній фользі та паяних з'єднаннях. Джерела синього світла мають високий контраст із зеленими паяльними масками. Кільцеподібні джерела світла можуть зменшити тіні та підходять для виявлення складних компонентів та друкованих плат з різницею у висоті.

Необхідно переконатися, що поверхня друкованої плати чиста та не має забруднень, таких як пил та масляні плями. Перевірте, чи точки позиціонування друкованої плати чіткі та повні, щоб пристрій AOI міг точно їх ідентифікувати та позиціонувати. Для друкованих плат з двостороннім монтажем чітко розмежуйте поверхню виявлення, щоб уникнути помилкового виявлення.

Параметри виявлення включають параметри отримання зображення (такі як час експозиції, коефіцієнт підсилення, контрастність), параметри алгоритму виявлення (такі як поріг, чутливість виявлення країв) та параметри області виявлення (що визначають області компонентів, що підлягають виявленню, та області, що ігноруються). Зазвичай, залежно від конструкції друкованої плати, типів компонентів та виробничих процесів, параметри необхідно оптимізувати за допомогою налагодження та пробного виявлення, щоб досягти найкращих результатів виявлення.

AOI може виявляти такі дефекти, як відсутні компоненти (компоненти не розміщені), неправильні компоненти (неправильні моделі компонентів), зворотна полярність (чутливі до полярності компоненти зі зворотною полярністю), зміщення компонента (положення, що перевищує допустимий допуск), паяні перемички (паяне з'єднання сусідніх контактних майданчиків), пошкодження компонента (пошкодження зовнішнього вигляду), надгробки компонента (пошкодження одного кінця компонента) тощо.

Коли AOI виявляє дефект, він автоматично позначає місцезнаходження та тип дефекту та генерує тривожне повідомлення. Операторам необхідно ізолювати дефектну друковану плату відповідно до тривожного сигналу, а потім додатково підтвердити це за допомогою ручного візуального огляду або інших методів виявлення. Потім, залежно від типу дефекту, відремонтувати або утилізувати друковану плату.

Регулярно калібруйте камери та джерела світла пристрою AOI для забезпечення точного отримання зображень. Оптимізуйте параметри виявлення та налаштовуйте алгоритми для різних типів компонентів та конструкцій друкованих плат. Своєчасно оновлюйте бібліотеку компонентів та стандартні дані зображень, щоб адаптуватися до нових продуктів та процесів. Забезпечуйте професійне навчання операторів для покращення їхніх навичок налаштування параметрів та оцінки дефектів.

Щоденне технічне обслуговування включає очищення поверхні пристрою, лінз та джерел світла, щоб запобігти впливу пилу на якість зображення. Регулярно перевіряйте робочий стан механічних компонентів пристрою (таких як напрямні рейки та ходові гвинти), змащуйте та закріплюйте їх. Перевіряйте електричні з'єднання. Регулярно проводите функціональні випробування та калібрування пристрою, щоб забезпечити стабільну роботу виявлення.

Перевагами є висока швидкість виявлення, яку можна використовувати для онлайн-виявлення в режимі реального часу; відносно низька вартість; та можливість візуального виявлення зовнішнього вигляду компонентів та дефектів поверхні. Недоліками є те, що він не може виявити дефекти прихованих паяних з'єднань (таких як внутрішні паяні з'єднання BGA та CSP) та має обмежену здатність виявляти крихітні дефекти (такі як порожнини менше 50 мкм). Рентгенівський контроль може виявити внутрішні дефекти, але він повільний та дорогий.

Основні функції програмного забезпечення AOI включають отримання та обробку зображень, програмування програми інспекції (визначення області інспекції, встановлення параметрів інспекції, вибір алгоритмів інспекції), розпізнавання та класифікацію дефектів, відображення та запис результатів інспекції, аналіз даних та статистику (генерація звітів про вихід, діаграм розподілу дефектів тощо), а також взаємодію даних з іншим обладнанням виробничої лінії (таким як машини комплектування та розміщення та станції повторної обробки).

Причини включають необґрунтоване налаштування параметрів виявлення (наприклад, занадто високі або занадто низькі пороги), неправильне розпізнавання зображення, спричинене відбиттям поверхні компонента або різницею в кольорі, перешкоди від плям або сторонніх предметів на поверхні друкованої плати, забруднення лінзи пристрою AOI або джерела світла, а також відхилення між стандартними зображеннями в бібліотеці компонентів та фактичними компонентами.

Переналаштуйте параметри виявлення та оптимізуйте поріг спрацьовування й чутливість за допомогою пробного виявлення. Очистіть поверхню друкованої плати, щоб видалити плями та сторонні предмети. Очистіть або замініть забруднені лінзи та джерела світла. Оновіть стандартні зображення в бібліотеці компонентів, щоб забезпечити узгодженість з фактичними компонентами. Використовуйте кілька алгоритмів виявлення, щоб доповнювати один одного та зменшити обмеження одного алгоритму.

Сучасні пристрої AOI зазвичай мають добру масштабованість. Зону контролю та параметри можна налаштувати за допомогою програмних налаштувань для адаптації до друкованих плат різних розмірів. Для різних типів друкованих плат (таких як жорсткі плати, гнучкі плати, жорстко-гнучкі плати), якщо вони знаходяться в межах можливостей виявлення пристрою, ефективного виявлення можна досягти шляхом налаштування відповідних процесів та параметрів виявлення.

AOI зазвичай встановлюється після машини для захвату та розміщення компонентів та перед паянням оплавленням, щоб своєчасно виявити дефекти розміщення компонентів та запобігти потраплянню дефектних виробів у процес паяння оплавленням, що зменшує витрати на повторне оброблення. Його також можна встановити після паяння оплавленням для виявлення якості паяння, але якщо проблеми виявляться на цьому етапі, складність та вартість повторного оброблення зростуть.

Аналізуючи дані виявлення AOI, підраховують частоту виникнення та розподіл різних дефектів, щоб виявити слабкі ланки у виробничому процесі. Наприклад, якщо часто виникає дефект зміщення певного типу компонента, можна скоригувати параметри розміщення машини для захвату та розміщення. Якщо є багато перехідних дефектів, можна оптимізувати процес друку паяльною пастою або температурний профіль паяння оплавленням.

Рентгенівський контроль використовує рентгенівські промені для проникнення крізь друковану плату та компоненти. На основі різного ступеня поглинання рентгенівських променів різними матеріалами формуються різні зображення у відтінках сірого, що дозволяє виявити внутрішні дефекти в розміщенні друкованої плати, такі як пустоти, холодне паяння та незмочування паяних з'єднань упакованих компонентів, таких як BGA та CSP, а також аномальні внутрішні структури компонентів та сторонні предмети, що забезпечує якість та надійність продукції.

Рентгенівські промені мають проникну здатність. Коли рентгенівські промені опромінюють друковану плату, через різну поглинальну здатність різних речовин на друкованій платі (таких як мідь, припій, пластикова упаковка тощо) до рентгенівських променів, інтенсивність рентгенівських променів після проходження через друковану плату змінюється. Детектор приймає ці рентгенівські промені різної інтенсивності та перетворює їх на електричні сигнали, які потім обробляються та перетворюються на зображення у градаціях сірого. Внутрішню структуру та стан дефектів можна оцінити, аналізуючи зображення.

Необхідно враховувати такі фактори, як точність виявлення (повинна бути можливість розрізняти крихітні дефекти, такі як мікронні порожнини в паяних з'єднаннях), збільшення (відповідність вимогам виявлення компонентів різних розмірів), швидкість виявлення (відповідність циклу виробничої лінії), роздільна здатність зображення (висока роздільна здатність допомагає чітко спостерігати деталі), масштабованість обладнання (підтримка виявлення друкованих плат різних розмірів та сумісність з різними режимами виявлення) та функції програмного забезпечення (з такими функціями, як аналіз зображень, розпізнавання дефектів та статистика даних).

До поширених типів належать 2D-рентгенівські прилади для інспекції та 3D-рентгенівські прилади для інспекції (такі як прилади для комп'ютерної томографії). 2D-пристрої мають відносно просту структуру та нижчу вартість, і можуть виявляти поверхневі та деякі внутрішні дефекти друкованих плат. 3D-пристрої можуть отримувати багатошарові зображення та досягати 3D-візуалізації, що дозволяє точніше виявляти внутрішні дефекти компонентів зі складною структурою, але вартість обладнання висока, а швидкість виявлення відносно повільна.

Зазвичай, спеціальна попередня обробка не потрібна, але необхідно переконатися, що поверхня друкованої плати чиста, без видимих ​​плям та сторонніх предметів; видалити металеві захисні кришки та інші аксесуари з друкованої плати, які можуть вплинути на перевірку; для багатошарових друкованих плат, якщо відомо, що певні шари не потрібні для перевірки, їх можна встановити в програмному забезпеченні для перевірки, щоб підвищити ефективність перевірки.

Параметри детектування включають напругу на трубці та струм рентгенівського випромінювання (що впливають на інтенсивність та проникність рентгенівських променів), час експозиції (що впливає на яскравість та чіткість зображення), збільшення (регулюється відповідно до розміру компонента та вимог до детектування), кут детектування (для пристроїв 3D-інспекції необхідно встановлювати різні кути для сканування) тощо. Зазвичай, залежно від матеріалу, товщини друкованої плати та типів компонентів, параметри необхідно оптимізувати за допомогою налагодження та пробного детектування, щоб отримати найкращі зображення під час інспекції.

Рентгенівський аналіз може виявляти внутрішні дефекти паяних з'єднань корпусованих компонентів, таких як BGA, CSP та QFN, такі як порожнини, холодне паяння, незмочування, відсутні кульки припою та зміщення кульок припою. Він також може виявляти тріщини та сторонні предмети всередині компонентів, а також такі проблеми, як міжшарові короткі замикання та розриви всередині друкованої плати.

Коли рентгенівське дослідження виявляє дефекти, буде створено детальний звіт про перевірку, в якому буде зазначено місцезнаходження, тип та серйозність дефекту. Оператори повинні ізолювати дефектну друковану плату відповідно до звіту. Дефекти, що підлягають ремонту (наприклад, деякі проблеми з паяними з'єднаннями), можна усунути за допомогою обладнання для відновлення. Друковані плати з серйозними дефектами будуть утилізовані, а причини дефектів будуть проаналізовані для оптимізації виробничого процесу.

Регулярно калібруйте рентгенівське обладнання для забезпечення стабільної роботи джерела рентгенівського випромінювання та детектора; оптимізуйте параметри виявлення та налаштовуйте параметри для різних типів друкованих плат та компонентів; впроваджуйте передові алгоритми аналізу зображень для підвищення точності розпізнавання дефектів; забезпечуйте професійне навчання операторів для покращення їхніх навичок аналізу зображень та визначення дефектів; встановлюйте стандартні процеси та специфікації контролю для зменшення людських помилок.

Щоденне технічне обслуговування включає очищення поверхні пристрою, щоб запобігти накопиченню пилу, що впливає на розсіювання тепла; регулярну перевірку робочого стану рентгенівської трубки та моніторинг таких параметрів, як напруга на трубці та струм трубки; перевірку чутливості та стабільності детектора; змащування та кріплення механічних компонентів передачі пристрою; регулярне проведення випробувань продуктивності та калібрувань пристрою для забезпечення точних та надійних результатів виявлення.

Перевагами є здатність виявляти приховані внутрішні дефекти друкованих плат та компонентів, а також унікальні переваги в інспекції паяних з'єднань корпусів, таких як BGA та CSP; вона може надавати 3D-структурну інформацію (3D-рентгенівський контроль). Недоліками є відносно повільна швидкість виявлення, висока вартість; для аналізу зображень та оцінки дефектів потрібні професійні оператори; рентгенівські промені певною мірою радіоактивні, тому потрібні захисні заходи. AOI-інспекція є швидкою, недорогою та може візуально виявити зовнішній вигляд та поверхневі дефекти компонентів, але вона не може виявити приховані внутрішні дефекти.

Основні функції програмного забезпечення для рентгенівського контролю включають отримання та обробку зображень (регулювання яскравості, контрастності зображення, фільтрації тощо), розпізнавання та маркування дефектів (автоматичне або ручне розпізнавання дефектів та маркування їх положення та типів), 3D-реконструкцію зображень (для 3D-рентгенівських приладів), створення звітів про результати контролю (детальні записи інформації про дефекти, параметри виявлення тощо), аналіз даних та статистику (підрахунок частоти виникнення дефектів та аналіз проблем виробничого процесу), а також взаємодію даних з іншими системами виробничої лінії.

Причини включають неправильне налаштування параметрів детектування (такі як невідповідна напруга на трубці та час експозиції, що призводить до поганої якості зображення), обмеження алгоритмів аналізу зображень (неможливість точно ідентифікувати складні дефекти), брак досвіду оператора (неправильна оцінка зображень), спеціальні матеріали та структури друкованих плат або компонентів (що призводить до аномальних відтінків сірого зображення) та проблеми з точністю та стабільністю самого обладнання.

Повторно налаштувати параметри виявлення для оптимізації якості зображення; оновити або вдосконалити алгоритми аналізу зображень для покращення здатності розпізнавання дефектів; посилити навчання операторів для підвищення їхнього професійного рівня; створити бібліотеку зразків дефектів для порівняльного аналізу складних зображень; регулярно обслуговувати та калібрувати обладнання для забезпечення стабільної роботи.

Сучасні рентгенівські прилади зазвичай мають певні можливості регулювання та сумісність. За допомогою програмних налаштувань та апаратних налаштувань (таких як зміна об'єктивів з різною фокусною відстанню та регулювання розміру інспекційної платформи) вони можуть адаптуватися до перевірки друкованих плат різних розмірів. Для різних типів друкованих плат (таких як жорсткі плати, гнучкі плати, жорстко-гнучкі плати) та компонентів, якщо вони знаходяться в межах можливостей виявлення пристрою, ефективного виявлення можна досягти, налаштувавши відповідні параметри та режими виявлення. Однак для друкованих плат зі спеціальними структурами або надзвичайно тонких і товстих друкованих плат можуть знадобитися спеціально налаштовані пристрої.

Зазвичай його встановлюють після паяння оплавленням для перевірки друкованої плати після зварювання та своєчасного виявлення внутрішніх дефектів, таких як паяні з'єднання. Він також може налаштувати окрему станцію рентгенівського контролю після ключових процесів (наприклад, після розміщення компонентів BGA) для проведення спеціальних перевірок ключових компонентів для забезпечення якості продукції, але це збільшить складність та вартість виробничої лінії.

Аналізуючи дані рентгенівського контролю, підраховують розподіл та частоту виникнення різних дефектів, щоб виявити слабкі ланки у виробничому процесі. Наприклад, якщо виявляється, що рівень пустот у паяних з'єднаннях BGA у певній партії друкованих плат високий, можна скоригувати кількість нанесеної паяльної пасти, температурний профіль паяння оплавленням або тиск розміщення компонентів. Якщо сторонні предмети всередині компонентів часто трапляються, можна перевірити якість вхідних компонентів та чистоту виробничого середовища, що дозволить покращити процес та посилити контроль відповідно.

Лінія ІКТ, а саме лінія внутрішньосхемного тестування (ICT Test line), – це пристрій, який проводить випробування електричних характеристик друкованих плат із встановленими та паяними компонентами. Вона контактує з тестовими точками на друкованій платі за допомогою зондів, виявляє розриви ланцюгів, короткі замикання та відповідність параметрів компонентів (таких як значення опору, ємності та індуктивності) проектним вимогам, а також якість паяння компонентів. Вона може швидко знаходити несправні компоненти та дефектні паяні з'єднання, забезпечуючи якість продукції друкованих плат та підвищуючи ефективність виробництва та прибутковість.

Принцип тестування ІКТ базується на аналізі ланцюга. Випробувальне обладнання подає сигнали збудження (такі як струм та напруга) до випробувальних точок на друкованій платі за допомогою зондів, а потім вимірює сигнали відгуку ланцюга. Відповідно до попередньо встановленої програми тестування та стандартних параметрів, фактичні виміряні значення порівнюються з теоретичними значеннями, щоб визначити, чи є проблеми, такі як розриви ланцюга, короткі замикання та відхилення параметрів компонентів у ланцюзі. Наприклад, для резистивного компонента подається відому напругу, вимірюється струм, що протікає, розраховується значення опору, яке порівнюється з номінальним значенням.

Під час вибору необхідно враховувати такі фактори, як точність випробувань (здатність точно вимірювати параметри компонентів, наприклад, точність вимірювання опору ±1%), швидкість випробувань (відповідність вимогам циклу виробничої лінії), кількість точок, що тестуються (відповідність кількості точок випробувань на друкованій платі), функції програмного забезпечення (з графічним інтерфейсом програмування, функцією автоматичної діагностики, можливістю статистичного аналізу даних), сумісність обладнання (підтримка випробувань різних типів друкованих плат та різних корпусів компонентів), термін служби зондів та витрати на обслуговування. Крім того, слід також звернути увагу на можливості технічної підтримки та післяпродажного обслуговування постачальника обладнання.

До поширених пристроїв ІКТ належать ІКТ з цвяхами та ІКТ з літаючим зондом. ІКТ з цвяхами контактує з тестовими точками друкованої плати через нерухомий стіл з цвяхів і може тестувати кілька точок одночасно з високою швидкістю тестування, що підходить для масового виробництва. Однак вартість виготовлення стільниці з цвяхів висока, і стільницю з цвяхів необхідно замінювати для різних друкованих плат. ІКТ з літаючим зондом використовує рухомі зонди для тестування точок по одній, без необхідності виготовлення стільниці з цвяхів, з високою гнучкістю, підходить для дрібносерійного та багатосортного виробництва, але швидкість тестування відносно повільна.

Необхідно переконатися, що поверхня друкованої плати чиста та без забруднень, таких як залишки припою, олов'яні намистинки та масляні плями, щоб уникнути порушення належного контакту між зондами та вимірювальними точками. Перевірте, чи вимірювальні точки на друкованій платі цілісні та не мають окислення. За необхідності очистіть або покрийте вимірювальні точки луженням. Зніміть металеві захисні кришки та інші аксесуари з друкованої плати, які можуть перешкоджати тестуванню. Для друкованих плат з двостороннім монтажем чітко розмежуйте вимірювальну поверхню.

Параметри випробування включають тип (напруга, струм), величину та частоту сигналу збудження; діапазон вимірювання (наприклад, діапазон вимірювання опору від 0,1 Ом до 10 МОм); час випробування (тривалість випробування для кожної точки випробування); налаштування порогу (наприклад, допустимий діапазон відхилення значення опору ±5%) тощо. Відповідно до схеми друкованої плати, специфікацій компонентів та вимог до випробувань, параметри необхідно встановлювати обґрунтовано шляхом налагодження та пробного тестування, щоб забезпечити точність та надійність випробування.

ІКТ може виявляти розірвані ланцюги (ланцюг не підключений), короткі замикання (несподівана провідність між різними лініями), неправильне встановлення компонентів (наприклад, встановлення резистора як конденсатора), неправильні параметри компонентів (значення резисторів, конденсаторів та індуктивностей не відповідають номінальним значенням), зворотну полярність компонентів (полярні компоненти, такі як діоди та електролітичні конденсатори, встановлені навпаки), холодну пайку (паяні з'єднання здаються підключеними, але мають погані електричні характеристики) тощо.

Коли ІКТ виявляє дефекти, воно відображає їх місцезнаходження, тип та детальну інформацію в інтерфейсі тестового програмного забезпечення. Операторам необхідно видалити дефектну друковану плату з виробничої лінії відповідно до підказок та використовувати такі інструменти, як мультиметри та осцилографи, для подальшого підтвердження проблем. Дефекти, що підлягають виправленню (такі як холодне паяння та неправильне встановлення компонентів), слід виправити за допомогою інструментів для ремонту. Для друкованих плат із серйозними дефектами, що не підлягають виправленню, їх слід утилізувати, записати дані про дефекти та проаналізувати причини для покращення виробничого процесу.

Регулярно калібруйте ІКТ-обладнання, щоб забезпечити точність сигналу збудження та вимірювальної системи. Підтримуйте зонди в чистоті та справному стані, а також своєчасно замінюйте зношені або пошкоджені зонди. Оптимізуйте програму випробувань та точно встановлюйте параметри випробувань. Забезпечте професійне навчання операторів для покращення їхніх навичок оцінки несправностей та обробки даних. Встановіть стандартні процеси випробувань та специфікації для зменшення помилок, спричинених людиною.

Щоденне технічне обслуговування включає очищення поверхні пристрою та зондів, щоб запобігти впливу пилу та залишків припою на випробування. Регулярно перевіряйте тиск зонда, щоб забезпечити хороший контакт з точками випробування. Контролюйте електричні характеристики обладнання, такі як стабільність сигналу збудження. Для ІКТ з цвяхами перевіряйте стан кріплення цвяхів та провідність контактів. Регулярно створюйте резервні копії тестових програм та даних, щоб запобігти втраті. Регулярно виконуйте калібрування та професійне обслуговування відповідно до вимог виробника обладнання.

Перевагами є можливість безпосередньо виявляти електричні характеристики схеми, точно оцінювати параметри компонентів та якість паяння, а також точно знаходити точки несправності; це має хороший ефект виявлення таких проблем, як розриви ланцюгів та короткі замикання. Недоліками є необхідність встановлення контрольних точок на друкованій платі, що збільшує витрати на проектування та виробництво друкованої плати; це може виявляти лише області, доступні для контрольних точок, з виявленням сліпих зон; розробка тестової програми є складною, і потрібне перепрограмування для різних друкованих плат. AOI в основному виявляє зовнішній вигляд та поверхневі дефекти компонентів, з високою швидкістю виявлення та низькою вартістю. Рентгенівський контроль може виявляти приховані внутрішні дефекти друкованих плат та компонентів, але має повільну швидкість виявлення та високу вартість.

Основні функції програмного забезпечення для тестування ІКТ включають програмування тестової програми (визначення тестових точок, встановлення параметрів тестування, написання тестової логіки), виконання та керування тестуванням (запуск, призупинення, зупинка тестування), розпізнавання дефектів та сигналізацію (автоматична оцінка результатів тестування, позначення дефектів та видача сигналів тривоги), відображення та запис результатів тестування (представлення тестових даних у вигляді діаграм та звітів), аналіз даних та статистика (підрахунок типів дефектів та частоти виникнення, аналіз проблем виробничого процесу) та взаємодію даних з іншими системами виробничої лінії (такими як система MES).

Причини включають нераціональне проектування випробувальних точок (наприклад, занадто мала відстань між випробувальними точками та неправильне розташування), що призводить до поганого контакту зонда або взаємних перешкод; неточне налаштування параметрів випробувань (наприклад, занадто вузький або занадто широкий діапазон порогових значень); знос, окислення або забруднення зонда, що впливає на передачу випробувальних сигналів; нерівну поверхню друкованої плати, що спричиняє нерівномірний тиск зонда; логічні помилки в випробувальній програмі, що призводять до неправильної оцінки нормальних ланцюгів; нестабільні електричні характеристики самого обладнання тощо.

Оптимізуйте конструкцію випробувальних точок, щоб забезпечити розумне розташування, відповідну відстань між ними та хорошу якість поверхні випробувальних точок. Перекалібруйте та налаштуйте параметри випробувань, а також визначте відповідний діапазон порогів за допомогою кількох пробних випробувань. Регулярно очищуйте, обслуговуйте та замінюйте зонди. Попередньо обробіть нерівні друковані плати або використовуйте адаптивні зонди. Ретельно перевірте та виправте логічні помилки в тестовій програмі. Регулярно обслуговуйте та калібруйте обладнання, щоб забезпечити стабільну роботу.

Пристрої ІКТ з цвяхами зазвичай потребують налаштування цвяхового ложа для друкованих плат різних розмірів і типів, що має низьку гнучкість, але вони дуже ефективні при масовому виробництві одного типу друкованих плат. Пристрої ІКТ з літаючими зондами керують рухом зондів за допомогою програмного забезпечення без необхідності заміни апаратного забезпечення та можуть адаптуватися до тестування друкованих плат різних розмірів і типів. Потрібно налаштувати лише програму тестування та параметри. Однак для друкованих плат надзвичайно великого розміру або друкованих плат з надзвичайно великою кількістю точок тестування ефективність тестування може бути обмеженою.

ІКТ-тестування зазвичай встановлюється після процесу паяння оплавленням та перед функціональним випробуванням, щоб своєчасно виявити проблеми з електричними характеристиками, що виникають під час процесів паяння та розміщення компонентів, запобігти потраплянню дефектних виробів у наступні процеси та зменшити витрати на повторне виготовлення. Також, відповідно до вимог виробничого процесу, може бути створена окрема станція ІКТ-тестування після розміщення ключових компонентів для проведення попередніх перевірок ключових деталей схеми.

Аналізуючи дані тестування ІКТ, підраховують розподіл та частоту виникнення різних дефектів, щоб виявити слабкі ланки у виробничому процесі. Наприклад, якщо рівень дефектів певного типу компонентів високий, можна перевірити якість вхідних компонентів, точність розміщення або процес паяння. Якщо проблеми з розірваним ланцюгом або коротким замиканням виникають часто, можна оптимізувати конструкцію друкованої плати (наприклад, налаштувати проводку та додати контрольні точки), покращити параметри паяння або посилити антистатичні заходи під час виробничого процесу.

Лінія FCT, тобто лінія функціонального тестування схем, використовується для перевірки функцій друкованих плат або зібраних виробів після розміщення компонентів та паяння. Вона моделює фактичне робоче середовище виробу, подає сигнали збудження та визначає, чи відповідають вихідні сигнали та різні функції виробу проектним вимогам. Вона може виявити потенційні логічні помилки та проблеми з продуктивністю, гарантуючи, що виріб можна використовувати нормально. Це вирішальний крок у гарантуванні функціональної цілісності та надійності виробу.

Принцип тестування FCT базується на функціональних характеристиках та конструктивних специфікаціях виробу. Випробувальне обладнання застосовує певні умови збудження, такі як джерело живлення та вхідний сигнал, до тестованої друкованої плати або виробу, і водночас збирає вихідні сигнали виробу. Ці вихідні сигнали порівнюються та аналізуються із заздалегідь встановленими правильними вихідними даними, формами сигналів, логічними станами тощо. Якщо вихідні результати не відповідають стандартам, визначається наявність функціональних дефектів, тим самим виявляючи точки функціональних несправностей виробу.

Під час вибору необхідно враховувати такі фактори, як комплексність функцій тестування (чи може воно задовольнити всі вимоги до функціонального тестування продукту), точність тестування (точність вимірювання аналогових і цифрових сигналів), швидкість тестування (відповідність циклу виробничої лінії), сумісність (підтримка тестування продуктів різних моделей і специфікацій), функції програмного забезпечення (з такими функціями, як редагування тестової програми, запис і аналіз даних, а також підказки для діагностики несправностей), розширюваність обладнання (можливість додавання тестових модулів відповідно до оновлень продукту), а також вартість обладнання та післяпродажного обслуговування.

До поширених пристроїв FCT належать спеціалізовані пристрої FCT на основі кріплень та універсальні пристрої FCT на основі інструментів. Спеціалізовані пристрої FCT розроблені для конкретних продуктів, мають високу відповідність тестуванню та високу ефективність, але низьку гнучкість. Пристосування потребують переробки після оновлення продукту. Універсальні пристрої FCT використовують багаторазові випробувальні прилади (такі як мультиметри, генератори сигналів, осцилографи тощо) та дозволяють тестувати різні продукти за допомогою програмного забезпечення. Вони мають високу гнучкість та широкий діапазон застосування, але розробка випробувальних програм є складною, а початкова вартість обладнання відносно висока.

Необхідно переконатися, що друкована плата не має зовнішніх пошкоджень, має добру якість паяння та очевидні дефекти, такі як холодне паяння та короткі замикання. Проведіть необхідне очищення друкованої плати, щоб видалити залишки флюсу, пилу та інших забруднень на поверхні. Перевірте, чи роз'єми, інтерфейси тощо на друкованій платі встановлені правильно та без пошкоджень. Відповідно до вимог випробувань виконайте необхідні налаштування друкованої плати (такі як запис програм, встановлення перемичок тощо).

Параметри випробування включають тип (аналоговий сигнал, цифровий сигнал), амплітуду, частоту та шпаруватість вхідного сигналу; час випробування; критерії оцінки вихідних сигналів (такі як діапазон напруги, логічний рівень, характеристики форми сигналу); послідовність та умови етапів процесу випробування тощо. Відповідно до функціональної специфікації продукту та фактичних робочих вимог, а також продуктивності випробувального обладнання, параметри необхідно встановлювати обґрунтовано шляхом налагодження та перевірки, щоб забезпечити ефективність та точність випробування.

FCT може виявляти логічні помилки функцій (такі як аномальне логічне керування мікросхемами), аномальну передачу сигналу (ослаблення сигналу, спотворення, перешкоди), збої функцій інтерфейсу (USB, мережевий інтерфейс тощо не може нормально взаємодіяти), проблеми з керуванням живленням (нестабільна вихідна напруга, аномальний захист від перевантаження по струму), дефекти функцій програмного забезпечення (помилки роботи програми, тайм-аут відповіді) тощо. Ці дефекти можуть бути спричинені неправильним розміщенням компонентів, поганою пайкою, пошкодженням компонентів або проблемами конструкції.

Коли FCT виявляє дефекти, випробувальне обладнання записує інформацію про дефекти та видає сигнал тривоги. Операторам необхідно позначити дефектні вироби відповідно до підказок та використовувати професійні інструменти (такі як осцилографи та логічні аналізатори) для подальшого аналізу причин несправностей. У разі виникнення проблем, які можна виправити (таких як помилки програми та холодне паяння компонентів), їх слід відремонтувати та повторно протестувати. З виробами, які неможливо відремонтувати, слід поводитися відповідно до процесу утилізації та надавати дані про дефекти виробничому та науково-дослідному відділам для покращення процесу та оптимізації конструкції.

Регулярно калібруйте випробувальне обладнання для забезпечення точності вхідних та вихідних сигналів. Оптимізуйте програму випробувань та точно встановіть параметри випробувань і критерії оцінки. Використовуйте різні методи та засоби випробувань (такі як випробування граничних умов та граничне випробування) для всебічного виявлення функцій продукту. Забезпечте професійне навчання операторів для покращення їхніх здібностей до аналізу несправностей та оцінки. Створіть повний механізм запису та аналізу даних випробувань, а також виявляйте потенційні проблеми шляхом порівняння історичних даних.

Щоденне технічне обслуговування включає очищення поверхні обладнання та випробувальних пристосувань, щоб запобігти впливу пилу та забруднень на випробування. Регулярно перевіряйте робочий стан кожного модуля обладнання (наприклад, модуля живлення та модуля генерації сигналів) та контролюйте ключові показники продуктивності. Перевіряйте та калібруйте випробувальні пристосування для забезпечення належного контакту. Своєчасно оновлюйте випробувальне програмне забезпечення, щоб виправляти помилки та додавати нові функції. Регулярно виконуйте комплексне калібрування та поглиблене технічне обслуговування відповідно до вимог виробника обладнання.

Перевагою є те, що він може виявляти проблеми на фактичному функціональному рівні продукту, який ближче до сценарію використання користувачем, а також може ідентифікувати логічні та експлуатаційні дефекти, які неможливо виявити за допомогою інших тестів. Недоліками є вищі витрати на тестування (вартість обладнання та пристосувань), складна розробка тестової програми та відносно повільна швидкість тестування. AOI в основному виявляє зовнішні та поверхневі дефекти, з високою швидкістю та низькою вартістю. Рентгенівський контроль може виявляти приховані внутрішні дефекти. ІКТ зосереджується на виявленні електричних параметрів схем і може точно знаходити несправні компоненти, але жоден з трьох методів не може безпосередньо перевірити функції продукту.

Основні функції програмного забезпечення для тестування FCT включають написання та редагування тестової програми (визначення процесу тестування, встановлення параметрів, написання логічних операторів оцінки), керування виконанням тесту (запуск, призупинення, зупинка тесту), збір та відображення даних у режимі реального часу (відображення форм та значень вхідних та вихідних сигналів), автоматичне розпізнавання дефектів та сигналізацію (позначення несправностей та підказки відповідно до критеріїв оцінки), запис результатів тестування та створення звіту (підрахунок коефіцієнта успішного проходження, запис інформації про дефекти), аналіз даних та відстеження (аналіз тенденції тестових даних, відстеження історії тестування продукту).

Причини включають необґрунтоване налаштування параметрів випробувань (занадто широкий або занадто вузький діапазон порогів), логічні помилки в тестовій програмі (неточні умови оцінки), коливання продуктивності самого випробувального обладнання (нестабільний вихідний сигнал), поганий контакт випробувального пристрою (що призводить до аномальної передачі сигналу), перешкоди навколишнього середовища (електромагнітні перешкоди, що впливають на збір сигналу) та проблеми сумісності в конструкції продукту (аномальна продуктивність у випробувальному середовищі).

Переглянути та відрегулювати параметри тестування, а також оптимізувати поріг за допомогою кількох тестів. Ретельно перевірити та виправити логіку тестової програми та провести достатню перевірку тестування. Регулярно обслуговувати та калібрувати випробувальне обладнання для забезпечення стабільної роботи. Перевіряти та покращувати стан контакту випробувального пристрою, а за необхідності замінювати пристрій. Екранувати або оптимізувати випробувальне середовище для зменшення перешкод. Зв'язатися з відділом досліджень та розробок, щоб підтвердити сумісність конструкції продукту в випробувальному середовищі та вирішити потенційні проблеми.

Спеціалізовані пристрої FCT на основі кріплень зазвичай розроблені для конкретних продуктів і мають погану адаптивність до друкованих плат різних розмірів і типів. Прилади потребують переробки. Універсальні пристрої FCT на основі інструментів можуть певною мірою адаптуватися до тестування друкованих плат різних розмірів і типів за допомогою програмного забезпечення та заміни відповідних тестових інтерфейсів, але для продуктів зі спеціальними функціями або структурами деякі тестові модулі все ще можуть потребувати налаштування.

Тестування FCT зазвичай проводиться в кінці виробничої лінії, тобто після завершення таких процесів, як тестування ІКТ та перевірка зовнішнього вигляду, щоб гарантувати, що продукти, перевірені попередніми процесами, перевірені на функціональність у стані, близькому до фактичного використання, та запобігти надходженню некваліфікованої продукції до клієнта. Відповідно до характеристик продукту, поетапне тестування FCT також може бути встановлено після складання ключових функціональних модулів, щоб своєчасно виявляти проблеми та зменшувати втрати наступних процесів.

За допомогою статистичного аналізу даних тестування FCT можна виявити закономірності розподілу та проблемні точки з високою частотою функціональних дефектів продукту. Наприклад, якщо певний тип функціонального дефекту виникає часто, можна ретельно дослідити відповідні виробничі процеси (такі як розміщення компонентів, паяння, запис програмного забезпечення). Проаналізуйте кореляцію між дефектами та такими факторами, як партії сировини, виробниче обладнання та оператори, і відповідно покращте параметри процесу, посиліть контроль якості та оптимізуйте конструкцію продукту, тим самим покращуючи загальну якість продукції та ефективність виробництва.