Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Leiterplatte Blog - Analyse der elektrischen Messtechnik von Leiterplatten

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Analyse der elektrischen Messtechnik von Leiterplatten

2022-06-23
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Author:pcb

1. Elektrische Prüfung

Im Produktionsprozess von Leiterplatten ist es unvermeidlich, dass elektrische Defekte wie Kurzschlüsse, offene Schaltungen und Leckagen durch externe Faktoren verursacht werden. Darüber hinaus entwickeln sich die Leiterplatten weiter hin zu hoher Dichte, feiner Tonhöhe und Multi-Level. Wenn die Platine abgeschirmt wird und in den Prozess fließen darf, verursacht dies zwangsläufig mehr Kostenverschwendung. Daher kann die Verbesserung der Prüftechnologie neben der Verbesserung der Prozesssteuerung auch Leiterplattenherstellern reduzierte Ausschussraten und verbesserte Produktausbeuten bieten. Lösung. Im Produktionsprozess elektronischer Produkte hat der Kostenverlust aufgrund von Defekten in jeder Phase unterschiedliche Grade. Je früher es gefunden wird, desto geringer sind die Kosten für die Sanierung. "Die Regel der Zehner" wird oft verwendet, um die Kosten der Sanierung zu bewerten, wenn eine Leiterplatte in verschiedenen Phasen des Prozesses defekt ist. Zum Beispiel, nachdem die leere Platine hergestellt wurde, wenn der offene Schaltkreis in der Platine in Echtzeit erkannt werden kann, ist es normalerweise nur notwendig, die Leitung zu reparieren, um den Fehler zu verbessern, oder höchstens eine leere Platine geht verloren; Wenn der offene Schaltkreis jedoch nicht erkannt werden kann, wird die Platine ausgeliefert. Wenn der nachgeschaltete Assembler die Installation von Teilen abgeschlossen hat, wird er auch Ofenzinn- und IR-Umschmelzen unterzogen, aber zu diesem Zeitpunkt wird festgestellt, dass es einen offenen Kreislauf in der Schaltung gibt, und der allgemeine nachgeschaltete Assembler wird die leere Leiterplattenherstellungsfirma bitten, die Kosten für Teile und Nacharbeit zu kompensieren. Inspektionsgebühr usw. Wenn es unglücklicher ist, wurde die defekte Platine im Test des Assemblers nicht gefunden, und sie tritt in das fertige System des gesamten Systems, wie Computer, Mobiltelefon, Autoteile usw., und der Verlust wird erst nach der Prüfung zu diesem Zeitpunkt festgestellt, wird die leere Platine in 1000-, 100- oder sogar höheren Zeiten erkannt. Daher besteht für die Leiterplattenindustrie die elektrische Prüfung darin, Leiterplatten mit Funktionsfehlern der Schaltung so schnell wie möglich zu finden.

Leiterplatte

Downstream-Hersteller verlangen normalerweise, dass Leiterplattenhersteller 100% elektrische Tests durchführen, so dass sie sich mit den Leiterplattenherstellern auf Testbedingungen und Testmethoden einigen. Daher werden beide Parteien zunächst die folgenden Punkte klar definieren:

1) Testdaten und -format

2) Testbedingungen wie Spannung, Strom, Isolierung und Kontinuität

3) Produktionsverfahren und Auswahlpunkt der Ausrüstung

4) Prüfkapitel

5) Patch Spezifikationen

Im Herstellungsprozess der Leiterplatte gibt es drei Stufen, die getestet werden müssen:

1) Nachdem die innere Schicht geätzt ist

2) Nachdem der äußere Schichtkreis geätzt ist

3) Fertigprodukt

Es gibt normalerweise 2~3 100% Tests in jeder Stufe, und die defekten Bretter werden abgeschirmt und dann überarbeitet. Daher ist der Prüfstand auch eine Datenerfassung zur Analyse von Prozessproblemen. Durch statistische Ergebnisse kann der Prozentsatz offener Schaltungen, Kurzschlüsse und anderer Isolationsprobleme ermittelt werden. Nach der Nacharbeit wird der Test durchgeführt. Nachdem Sie die Daten sortiert haben, verwenden Sie die Qualitätskontrollmethode, um das Problem zu finden. die zu lösende Ursache.


2. Methoden und Geräte für elektrische Messungen

Elektrische Prüfmethoden umfassen: Dediziertes, universelles Gitter, fliegende Sonde, berührungsloser Elektronenstrahl (E-Strahl), leitfähiges Tuch (Kleber), Kapazität und Bürstentest (ATG-SCAN MAN), es gibt drei Arten häufig benutzter Ausrüstung, nämlich spezielle Prüfmaschine, allgemeine Prüfmaschine und fliegende Sonde Prüfmaschine. Um die Fähigkeiten verschiedener Geräte besser zu verstehen, werden die Eigenschaften der drei Hauptgeräte im Folgenden verglichen.


1. Dedizierter Test ist ein dedizierter Test hauptsächlich, weil die verwendete Vorrichtung (Befestigung, wie die Nadelplatte für die elektrische Prüfung der Leiterplatte) nur für eine Teilenummer geeignet ist, verschiedene Teilenummernkarten können nicht geprüft werden und können nicht recycelt werden. Hinsichtlich der Anzahl der Prüfpunkte können einseitige Platinen innerhalb von 10,240 Punkten und doppelseitig mit jeweils 8,192 Punkten getestet werden. In Bezug auf die Testdichte eignet er sich aufgrund der Dicke des Sondenkopfes besser für Platten mit der obigen Steigung.


2. Universal Grid Test

Das Grundprinzip des Allzwecktests ist, dass das Layout der Leiterplattenschaltung entsprechend dem Raster entworfen wird.Im Allgemeinen bezieht sich die sogenannte Schaltungsdichte auf den Abstand des Rasters, das heißt, Der universelle Test basiert auf diesem Prinzip. Entsprechend der Lochposition wird ein G10-Basismaterial als Maske verwendet. Nur an der Position des Lochs kann die Sonde die Maske für elektrische Messung durchlaufen. Daher ist die Herstellung der Vorrichtung einfach und schnell, und Sonden sind wiederverwendbar. Das Standardgitter fixierte große Zifferblatt mit einer großen Anzahl von Messpunkten für allgemeine Prüfung kann bewegliche Sondenwählräder nach verschiedenen Materialnummern herstellen und kann für verschiedene Materialnummern in Massenproduktion hergestellt werden, solange das bewegliche Messrad während der Massenproduktion ersetzt wird. Zusätzlich, um sicherzustellen, dass das elektrische Messsystem mit mehreren Kontakten auf der Leiterplatte (250V) durchgeführt werden muss, um sicherzustellen, dass die Elektroplatte mit der elektrischen Leiterplatte (250V) durchgeführt wird. Diese Art von Universalprüfmaschine wird eine "automatische Prüfmaschine" (ATE, automatische Prüfausrüstung) genannt. Die Anzahl der universellen Prüfpunkte beträgt normalerweise mehr als 10.000 Punkte, und der Test mit einer Testdichte von oder wird ein On-Grid Test genannt. Wenn es für Platten mit hoher Dichte verwendet wird, ist der Abstand zu dicht und es wurde vom On-Grid-Design getrennt, so dass es zum Off-Grid gehört. Normalerweise kann die Testdichte von Allzwecktests QFP erreichen.


3. Prüfung der fliegenden Sonde

Das Prinzip des Flugsondentests ist sehr einfach. Es braucht nur zwei Sonden, um x, y und z zu bewegen, um die beiden Endpunkte jeder Linie nacheinander zu testen, so dass es keine Notwendigkeit gibt, eine weitere teure Vorrichtung herzustellen. Da es sich jedoch um einen Endpunkt-Test handelt, ist die Messgeschwindigkeit extrem langsam, etwa 10~40 Punkte/sek, also ist sie für Proben und kleine Massenproduktion besser geeignet; In Bezug auf die Testdichte kann der Flugsondentest auf Leiterplatten mit sehr hoher Dichte (z.B. MCM) angewendet werden.


3. Technischer Vergleich

Ein typischer Testertrag liegt zwischen 1 und 20. Wenn die Lochdichte bekannt ist, kann sie in die Gesamtfläche pro Stunde umgerechnet werden (), und der Testbereich liegt im Bereich von etwa 15 (20 und 32 Sonden) bis 0.04 (Sonde 1 und 600 Platinen), der Unterschied von 375 Zeiten ist auf die Dichte und den Abstand der Platinen zurückzuführen. Im Allgemeinen wird die Leistung der fliegenden Sondentestausrüstung mit besserer Leistung zwischen 10 und 15 beibehalten, die auf kommerzielle Bretter mit einer Dichte von 30 bis 600 hochdichten Brettern angewendet werden kann. Die Gesamtfläche, die vom fliegenden Sondentester geprüft wird, beträgt etwa 3.000 bis 5.000 Quadratmeter pro Jahr. Das Bed-of-Nails-Testgerät, wie der spezielle Typ und der allgemeine Typ, wird weniger für den Test des High-Density Boards verwendet, weil die Testfähigkeit des High-Density Boards nicht so gut ist wie die des Flying Probe Tests. Theoretisch kann jedoch der Ausgabebereich des Zifferblatttyps 200~400 erreichen, aber in Bezug auf die aktuelle Produktionssituation ist die tatsächliche Produktionslinie 30~100 für den speziellen Typ, während der allgemeine Typ 15~50 ist (Vergleich der beiden). Die Grundlage ist, dass der Sondertyp in der Regel in der Massenproduktion verwendet wird, während der Allgemeintyp hauptsächlich in der kleinen und mittleren Massenproduktion verwendet wird). Der Unterschied zwischen Theorie und Praxis kann neben den Faktoren der Ausrüstung selbst Probleme des Produktionsmanagements umfassen, die hier nicht näher erläutert werden. beschrieben. Im Allgemeinen gibt es etwa 300.000 Sonderprüfgeräte und 150.000 Allgemeinprüfgeräte pro Jahr. Die Leistung jedes Geräts kann jedoch aufgrund des Produktionsplans des Leiterplattenherstellers erheblich variieren; Wenn zum Beispiel eine Handyplatine mit ATE von -pitch CSP getestet wird, beträgt die Testrate nur etwa 1/4, und die Leistung jeder Testausrüstung beträgt 150.000 pro Jahr. Basierend auf der obigen Einleitung kann geschlossen werden, dass: Zunächst einmal im Hinblick auf den anwendbaren Zweck der Testtechnologie ist der Flugsondentest derzeit elektrische Testausrüstung, die für den Einsatz in der Kleinproduktion und in Proben geeignet ist, aber wenn er in der mittleren bis großen Produktion verwendet werden soll, aufgrund der langsamen Testgeschwindigkeit und der teuren Ausrüstung werden die Testkosten erheblich erhöhen. Unabhängig davon, für welche Ebene des Boards der Universaltyp und der Spezialtyp verwendet werden, solange der Output eine bestimmte Zahl erreicht, können die Testkosten den Standard der Skaleneffekte erreichen, und es macht nur etwa 2~4% des Preises aus, was der Hauptgrund ist, warum die Universaltyp- und Sonderzweckmodelle die aktuellen massenproduzierten Testmodelle sind. Da sich die Wechselgeschwindigkeit elektronischer Produkte jedoch beschleunigt, wird der Produktlebenszyklus einer Einzelschaltungsdesignversion verkürzt (zum Beispiel beträgt der aktuelle Lebenszyklus einer Mobiltelefon-Leiterplatte etwa sechs Monate).