Afin d'améliorer la qualité de vos produits, il est essentiel de réaliser des contrôles appropriés en cours de fabrication et de communiquer aux concepteurs les informations exactes concernant les défauts. Grâce aux résultats de cette enquête, nous espérons que vous comprendrez mieux les problématiques d'inspection des cartes auxquelles sont confrontés les ingénieurs de production.
Tester une carte de circuit imprimé (PCB) est une étape cruciale du processus de production afin de garantir son bon fonctionnement. Cet article présente plusieurs des techniques de test de PCB les plus courantes.
L'inspection visuelle est la forme de test la plus fondamentale et consiste à inspecter visuellement le circuit imprimé pour détecter tout défaut ou anomalie. Cela peut être fait manuellement ou à l'aide d'un système de vision artificielle. Au cours de cette étape, l'inspecteur recherche les ponts de soudure des composants cassés ou manquants et d'autres problèmes visibles à l'œil nu.
AOI est un système de vision industrielle qui utilise des caméras et des logiciels pour détecter les défauts de PCB. Invisible à l'œil nu, AOI peut détecter des problèmes tels que des composants manquants, des composants mal alignés et des défauts de soudure. Les systèmes AOI peuvent inspecter les PCB beaucoup plus rapidement que les inspecteurs humains et avec un haut degré de précision.
Le test en circuit (ICT) est une méthode permettant de vérifier le bon fonctionnement d'un circuit imprimé en établissant un contact avec ses points de test à l'aide d'un banc de test à pointes. Le système ICT applique une tension ou un courant aux points de test du circuit et mesure leur réponse. Cette méthode permet d'identifier des problèmes tels que les circuits ouverts, les courts-circuits et les valeurs de composants incorrectes. L'ICT est une méthode rapide et efficace pour tester le fonctionnement d'un circuit imprimé.
Le test fonctionnel consiste à évaluer le bon fonctionnement d'un circuit imprimé en l'alimentant et en observant ses performances. Cela implique de connecter le circuit imprimé à l'alimentation et aux périphériques d'entrée/sortie appropriés, puis d'exécuter une série de tests pour vérifier son bon fonctionnement. Cette méthode permet de détecter des problèmes qui pourraient passer inaperçus avec d'autres méthodes de test, tels que des niveaux de signal incorrects, des problèmes de synchronisation, etc.
Le test de balayage de limites est une méthode de contrôle de la logique numérique sur un circuit imprimé. Cette méthode consiste à ajouter des cellules de balayage de limites au circuit imprimé afin de tester les interconnexions entre les circuits intégrés. Les circuits ouverts, les courts-circuits et les défauts de blocage peuvent être identifiés grâce à ces cellules, qui permettent de tester la connectivité du circuit imprimé.
La miniaturisation des pièces de puces progresse plus que nous ne l'imaginions en raison de la disponibilité et du coût des pièces. Premièrement, en ce qui concerne la taille des composants de puce, nous avons constaté que plus de 50 % des entreprises utilisent des composants de puce de taille 1005. De plus, 47 % des entreprises utilisent des composants de puce de 0603 ou moins.
Au fur et à mesure que la taille de la puce devient plus petite, la zone sur la carte devient plus petite et la conception de la carte devient plus accessible. Cependant, divers problèmes de montage, tels que des défauts de montage tels que des puces debout et des fissures lors du montage et une soudure insuffisante en raison de l'augmentation mineure de la taille des pastilles. Je vais venir.
Il est généralement difficile de réparer manuellement les pièces inférieures à 0603, il est donc essentiel de fournir un retour d'information pour éviter les défauts de fabrication via des tests post-montage et une analyse des défaillances lorsque des défauts surviennent. C'est une bonne idée de déterminer les règles de conception optimales en fonction des commentaires précis des ingénieurs de production.
Nous nous attendions à ce qu'un pas de 0.8 mm soit le plus courant, mais un pas de 0.3 à 0.5 mm dépassait 40 % et était le résultat le plus courant. Les concepteurs de cartes doivent avoir du mal à comprendre comment retirer les broches intérieures.
Il est connu que les pièces BGA avec un pas de 0.5 mm ou moins sont sujettes à des problèmes de montage, nous devons donc considérer comment tester et garantir le montage et comment identifier les points de défaillance lors de la conception. Vous devrez partir.
L'inspection des pièces BGA par inspection visuelle et inspection visuelle est complexe, et la détection des microfissures par inspection aux rayons X est un défi. Par conséquent, les tests électriques sont la méthode la plus efficace. Pourtant, si un plot de test pour inspection est fourni sur la couche externe, il devient un stub pour les signaux à grande vitesse et une source de bruit en raison de la réflexion du signal.
Le test JTAG est un test électrique qui peut gérer le composant BGA comme une sonde de test, c'est donc la méthode d'inspection la plus appropriée pour tester et déboguer les cartes montées sur BGA.
Comparons maintenant les résultats des enquêtes menées en 2007 et 2020 sur les cartes de circuits imprimés. Concernant le nombre de broches, on en comptait jusqu'à 5 000 ou moins en 2007, contre 1 000 ou moins en 2020.
En outre, il a été constaté que le nombre de moustiquaires a culminé à 2,000 2007 ou moins en 1,000, mais a diminué à 2020 XNUMX ou moins en XNUMX.
Vers 2007, l'équipement industriel était composé d'une carte combinant un micro-ordinateur et un FPGA, mais en 2020, les FPGA avec processeurs Arm intégrés se sont généralisés et sont devenus une seule puce. Il risque d'être en déclin.
Il existe une tendance à présenter à tort des produits non défectueux comme des produits non défectueux. À mesure que la miniaturisation et la densification progressent, à quels types de problèmes de méthode d'inspection les entreprises développant des produits sont-elles confrontées ?
L'enquête montre que de nombreuses entreprises ont besoin d'aide pour les inspections d'apparence, les inspections visuelles et les tests de fonctionnement. La diminution de la couverture des tests due à l'augmentation des pièces BGA est devenue un problème en ce qui concerne l'inspection visuelle et l'inspection visuelle. De plus, nous avons constaté que l'augmentation des pièces de copeaux délicates a entraîné des filets plus petits pour les inspections visuelles.
En ce qui concerne les tests fonctionnels, le développement de programmes de test devient plus compliqué en raison de la sophistication des produits et de l'intégration d'une seule puce, où le processeur est intégré au FPGA.
En plus des ressources de développement de produits, la sécurisation des ressources de développement pour les tests de production de masse devient difficile. Un autre problème est le coût gonflé du développement des programmes de test.
Ensuite, concernant la question de l'utilisation des données d'inspection, une comparaison de 2007 et 2020 montre que bien que de nombreuses entreprises aient des problèmes avec la qualité de l'inspection et le nombre de personnel, des changements mineurs ont été observés.
D'autre part, il y a eu un changement significatif dans le nombre d'entreprises citant les coûts d'inspection comme un problème. Le nombre d'entreprises citant les commentaires du service de fabrication au service de conception comme un problème a considérablement augmenté.
De nombreuses entreprises envisagent d'accumuler et d'utiliser des données d'inspection de production de masse. Pourtant, nous avons vu une situation où ils s'inquiètent de la façon de fournir des commentaires au service de conception.
Pour fournir des commentaires sur la conception, il est nécessaire d'effectuer une analyse précise des défaillances sur les produits défectueux. Cependant, étant donné que l'analyse des défaillances est compliquée pour les BGA à pas étroit et les pièces à puce délicates, quel type de méthode d'inspection faut-il utiliser ? Il semble que tu t'inquiètes
Que faites-vous pour éviter la réapparition de défauts de fabrication ? Les données indiquent les réponses des entreprises avec un montage à haute densité qui utilisent des pièces de puce délicates de 0603 ou moins.
Les données en bleu indiquent les réponses des entreprises avec un montage de densité moyenne à faible qui utilisent des composants de puce de 1005 ou plus. Comme prévu, les entreprises utilisant des pièces de puces délicates sont plus proactives dans la prévention des récidives.
De nombreuses entreprises collectent et analysent les données d'inspection et fournissent des commentaires à la conception. Cependant, nous avons constaté que les efforts pour avancer de la conception à la fabrication et à la conception pour la testabilité (DFT) n'ont pas encore progressé.
L'idée de conception pour la testabilité a été mise en avant à l'Institut d'emballage électronique dès début 2007. Pourtant, elle n'est pas encore appliquée sur les sites de conception et de fabrication. Maximiser la couverture des tests en intégrant les contrôles de production dès la conception améliore la qualité des produits et réduit les défauts de fabrication. Pourquoi ne pas intégrer la « conception pour la testabilité » comme mot-clé pour la revue de conception ?
Comment comparez-vous les tendances des cartes et composants de circuits imprimés et les problèmes liés à l'inspection et à la prévention des récidives introduits cette fois à votre situation ? De nombreuses entreprises ont des problèmes similaires et travaillent à les résoudre, c'est pourquoi le Comité des technologies d'inspection organise des discussions pour les résoudre et fait diverses propositions lors de réunions publiques de recherche.
