Въведение
Тъй като компонентите с размер 01005 стават повсеместни и стъпката на BGA се доближава до 0,3 милиметра, производственият сектор на PCBA преминава през тиха революция в измеренията. Това изправя тестовите инженери пред неотложно предизвикателство: традиционните тестови легла, картите за сонди и дори оборудването за летящи сонди достигат своите физически граници. Тестването на миниатюризирани PCBA се развива от стандартен процес в критично технологично затруднение, определящо жизнеспособността на продукта.
I. Най-голямото предизвикателство на физическия контакт
Най-непосредственото препятствие при тестване на миниатюрни PCBA е ненадеждността на физическия контакт. Пружинните-сонди, гръбнакът на традиционното ИКТ тестване, обикновено имат минимални диаметри около 0,2 mm. Изправени пред BGA с микро-стъпка от 0,4 mm или плътно опаковани периферни подложки на пакет QFN, подреждането на жизнеспособен масив от сонди става почти невъзможно. Дори ако игленото легло с висока{7}}плътност е проектирано по някакъв начин, прецизният толеранс на подравняване между сондите и миниатюрните подложки изисква изключителна точност. Износването на тестовите приспособления или леката деформация на печатната платка сами по себе си могат да причинят лош контакт, водещ до множество грешни показания.
По-коварен проблем е контактният натиск и повреда. За да осигурят надеждна електрическа връзка, сондите трябва да прилагат определено налягане. При микро-подложките това налягане може да причини напукване на спойка или повдигане на подложката. Такова увреждане от стрес може да не се провали веднага след тестването, но създава латентни опасности през целия жизнен цикъл на продукта. Веднъж се сблъскахме с партида дънни платки за смарт часовници с добри нива на преминаване на ИКТ, но необичайно високи след-пазарни нива на ремонт. Дисекцията разкри микро-пукнатини в някои BGA топки за припой в контактните точки на сондата. Самият процес на тестване се превърна в разрушител на надеждността.
II. Конфликтът между целостта на сигнала и тестовото покритие
Друго основно предизвикателство при електрическите тестове е поддържането на вярност при възбуждане и придобиване на сигнала. Тъй като работните честоти на PCBA нарастват в диапазона GHz, паразитният капацитет и индуктивност, въведени от тестовите интерфейси, вече не са пренебрежими „незначителни проблеми“. Паразитните ефекти от сонда с дължина само -милиметър могат да изкривят целостта на високо{3}}скоростните цифрови или радиочестотни сигнали, правейки резултатите от тестовете неспособни да отразят истинската производителност на PCBA.
Функционалното тестване е изправено пред подобни предизвикателства. Миниатюризираният PCBA често интегрира повече функции в един SoC (System-on-Chip), драстично намалявайки външно наблюдаваните тестови точки. Обхватът на традиционните-методи за тестване на черна кутия-които наблюдават входове и изходи за извеждане на вътрешни състояния-значително е намалял. Тестовите инженери все повече разчитат на гранично сканиране (JTAG) или вградени-функции за само-тест (BIST), предоставени от производителите на чипове. Въпреки това, този подход тясно обвързва дълбочината на теста с отвореността на дизайнерите на чипове, намалявайки автономията на производителите на PCBA в стратегиите за тестване.
III. Проучване на нововъзникващи технологични пътища
Индустрията преследва пробив по множество пътища. Перспективите пред технологиите за безконтактно тестване стават все по-ясни. Високо{3}}прецизната оптична инспекция (AOI и AXI), базирана на машинно зрение, вече може частично да замени електрическото тестване за скрининг на производствени дефекти. По-авангардните-изследвания се фокусират върху милиметрови-вълнови или терахерцови технологии за изобразяване, целящи да открият вътрешна свързаност на проводниците и характеристики на електромагнитното излъчване в близко-поле без контакт, образувайки „електромагнитен отпечатък“ за сравнение.
Друг подход включва преместване на възможностите за тестване директно върху чипа. Интегрираните сензори за наблюдение в силициевите чипове могат да наблюдават целостта на захранването, топлинните характеристики и качеството на сигнала в реално време, като докладват данни чрез цифрови интерфейси. Това изисква съвместно планиране между архитектурата на чипа и етапите на проектиране на PCBA, издигайки Design for Testability (DFT) до системно ниво.
Модулните, гъвкави тестови платформи също предоставят решения за тенденцията към разнообразни продуктови разновидности и малки размери на партиди. Високо-прецизните роботизирани ръце, оборудвани с микро-сонди или без-контактни сензори, се адаптират към различни типове платки чрез визуално позициониране, бързо преконфигуриране на тестови програми. Този подход намалява значителната инвестиция в тестови устройства за миниатюризирани продукти, което го прави особено подходящ за фази на итерация на научноизследователска и развойна дейност и проекти за производство на PCBA с малък-до-среден обем.
IV. Дълбоко въздействие върху производствените процеси на PCBA
Трансформациите в тестването принуждават целия производствен процес на PCBA да се адаптира. По време на проектирането инженерите трябва да си сътрудничат по-рано с тестовите екипи, за да запазят основно физическо пространство или виртуални канали за достъп, които отговарят на изискванията за тестване. Дори тест от 0,5 мм може да стане критичен за подобряване на добива по време на масово производство.
В производството тестването вече не е изолиран-заден процес. Данни отSPI (Инспекция на паста за запояване)иAOIтрябва да премине анализ на корелация на големи данни с крайни резултати от теста. Това измества функцията за "преценка" на тестване частично напред в производствения процес, позволявайки предсказуемо прихващане. Например, чрез анализиране на фини тенденции на отклонение в обема на пастата за запояване на специфични места на компонентите, вероятността от дефекти на отворена верига може да бъде прогнозирана и коригирана преди запояване чрез повторно оформяне.
Заключение
Еволюцията на миниатюризираното оборудване за тестване на PCBA включва намирането на ново равновесие в рамките на "невъзможния триъгълник" на прецизност, скорост и цена. Той стимулира не само надграждането на инструментите за инспекция, но и промяната на парадигмата във философията за осигуряване на качество: преминаване от разчитане на тестване в край-на-линия към откриване на дефекти към използване на данни от процеса и интелигентни алгоритми за предотвратяване на дефекти. За производителите на PCBA, в тази надпревара към миниатюризация, възможностите за тестване вече не са просто пазители на качеството-те се превръщат в основния двигател на технологичната конкурентоспособност. Който пръв надхвърли границите на физическия контакт, ще държи ключа към производството на следващото поколение електронни продукти с висока -плътност.
Бързи фактиотносно NeoDen
1) Създадена през 2010 г., 200 + служители, 27000+ кв.м. фабрика.
2) Продукти на NeoDen: Различни серии PnP машини, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Серията Reflow Oven IN, както и пълната SMT линия включва цялото необходимо SMT оборудване.
3) Успешни 10000+ клиенти по целия свят.
4) 40+ Глобални агенти, обхванати в Азия, Европа, Америка, Океания и Африка.
5) Център за научноизследователска и развойна дейност: 3 отдела за научноизследователска и развойна дейност с 25+ професионални инженери за научноизследователска и развойна дейност.
6) В списъка с CE и има 70+ патента.
7) 30+ инженери за контрол на качеството и техническа поддръжка, 15+ старши международни продажби, за навременен отговор на клиента в рамките на 8 часа и предоставяне на професионални решения в рамките на 24 часа.