Hvað ákvarðar gæði í framleiðingu PCB einkunnarplötu?

Kynning

Einkunnarborð PCB mynda aukalega grunninn í öllum rafrænum tækjum. Þessi ófylltu prentraðu tengiborðin veita rafrænar leiðir og vélræna stuðning sem gerir flóknari rásir og tæki kleift að virka. Þar sem framleiðsla heldur áfram að verða flóknari – sérstaklega með marglaga og háþéttu PCB – verður mikilvægi harðrar gæðastjórnunar og prófunar í framleiðslu einkunnarborða afgerandi.

Villur sem koma upp við smíði, eins og opnun, stutt tenging, rangt samsvörun og úthelling, geta verulega minnkað afköst vöru eða valdið algerri brotshneyksli eftir samsetningu. Slíkar villur leida til dýrra endursmíða, tryggingakröfa og tjóni á heiti. Fyrir bæði framleiðendur og hönnunaringenör er skilningur á og innleifing á umfjöllunandi PCB-inspizeringu og prófanir á óbúnu PCB tryggir samræmi við lykilstaðla, minnkar framleidsluáhættur og bætir yfir-alls Gæðum í PCB-framleiðslu .

Þessi grein fjallar um nauðsynlegar gæðastjórnunarferli og prófunaraðferðir sem notaðar eru í nútímalegri PCB framleiðslu. Við förum djúpt inn í lykilmat á öllum stigum, frá inntökuvörumati til rafrænna prófunaraðferða eins og samfelld próf og einangrunarpróf , og sjálfvirk kerfi eins og AOI (sjálfvirk ljósmyndamat) og flýgivalla prófun . Auk þess birtum við hvernig iðnustandardar (IPC-600, IPC-6012) leiða framleiðendur að að búa til traust óklædd borð sem eru tilbúin fyrir samsetningu.

Lykilmál úr þessum hluta:

• Óklædd PCB-plötu eru grunninn undir allar rafrænar samsetningar.
• Gallar í framleiðslu hafa alvarleg áhrif á áreiðanleika tækja.
• Öruggur gæðastjórnunarkerfi í PCB-framleiðslu minnkar hættu og kostnað.
• Virkja prófanir á ómögguðum plötu inniheldur rafmagns-, sjón- og sýnishornsaðferðir.
• Að fylgja iðustöðlum aukar traust til gæða plötu.

Hvað er núlíta plöta?

A núlíta plöta PCB, einnig þekkt sem ófyllt PCB , er grunnlagsgrein gerð úr prenttriðjuðu raflínu áður en nokkur hlutur er settur saman á hana. Hún inniheldur ýmis lykilhluta sem eru hönnuð til að auðvelda raflaforrit og vélarstyrkingu þegar rafrhlutir eru settir upp.

Lykilhlutar í núlita PCB-plötu:

• Koparleidslur: Þunnu leiðbeinandi slóðir sem tengja mismunandi pallborð og gegn, og leyfa rafmagnssígnalum að fara um borðið.
• Vias: Smá holræst hol sem búa til rafmagnstengingar milli mismunandi lag í marglögnum prentplötu (PCB).
• Dúkar: Útveggjuð svæði af kopar sem eru hönnuð til að líma saman stöngvar hluta eða yfirborðsmonteruð tæki (SMD).
• Dielektrisk lög: Yfirlagsins meðlot efni eins og FR-4 eða sérstök laminat sem aðskilja leiðbeinanleg lög og veita uppbyggingarsterkju.

Hlutverk og virkni

Óklædda borðið er rafmagnsrýgindi í rásinni, styður bæði staðsetningu hluta á fysískan hátt og rafræna tengingu milli þeirra. Gæði þess hafa beina áhrif á eftirfarandi samsetningu prentplötu og traustæki alls tækisins.

Tegundir og gerðir

Ómögguðar plötuvefur koma fyrir í fjölbreyttri útfærslu eftir flókið vinnslu og notkun:

• Ein- og tvíhliða plötur: Venjulega einfaldari, notaðar í lágrýmisra sumskipti.
• Fjölgerðarplötur: Innihalda fjórar eða fleiri lög, sem gerir flókin tengiverk og aflvægi möguleg.
• Stífar, sveigjanlegar og stíf-sveigjanlegar plötur: Efni og vélaræðis sveigjanleiki eru mismunandi fyrir sérstakar forrit svona sem föt með rafmagnsþáttum eða loftfar.
• Há-Tg og hámáttarplötur: Nota ávandasamansetti efni með betri hita- eða rafmagnsframmistöðu.

Algengar spurningar um óbúin plötu

Atburðarfræging: Áhrif gæða holtsplötu á öryggi endanlegs vörulags

Fyrirtæki í neytendavélaraflokknum stóð frammi fyrir tíðum villa í reynslu sem tengdust tímabundnum opnum á föstu-teygjanlegum holtum plötum. Eftir innleiðingu strangari PCB-gæðastjórnunar og samþykktar hartar prófanir á ómögguðum plötu þar með talið smáskurðarálysis , lækkaði tíðni villnanna um 78%, sem bætti beint viðskiptavinnaánægju og minnkaði ábyrgðarkostnað.

Yfirlit: Að skilja hvað er talda vera holt PCB-plata og lykilhlutverk hennar í tækjagerð felur í sér grundvallaraðstöðu til að skilja ástæðuna fyrir strangri Gæðastjórnun framleiðslu PCB og prófunaraðferðir eru nauðsynlegar til að forðast dýrartækar skekkjur á síðari stigum.

Af hverju gæðastjórnun er mikilvæg í framleiðslu óbundinna plötu

Í flóknu ferli framleiðslu prentaðra rafmagnsborða , er nauðsynlegt að tryggja hæstu mögulegu gæði í óbundnum PCB-plötum. Hvert framleiðslubragð – frá laga samsetningu til yfirborðsmeðhöndlunar – getur valdið mögulegum vandamálum sem geta komið fram sem gallar og haft áhrif á rafraför og vélaræna styrkleika. Ef ekki er unnið úr verulegri gæðastjórnun í PCB-framleiðslu , er hætta á að þessir gallar farist í kostbarar uppsetningarvillur og vöruuppbrotnanir.

Lykilschöpun í PCB-framleiðslu og hugsanlegar gallar

Hver villa getur drast í vald áhrif á bare borðið rafeindaleg tengingu , heildarstöðugleiki merkis , og þverkvæmi styrkur —aðilar sem eru grundvallarhlutverk í heildar- PCB-trúnað og vöru árangri.

Af hverju innlit og prófanir eru nauðsynlegar

• Uppfylling hönnunarkröfu: Framleiðslubreytingar eru óhætt að telja til; innlit tryggja samræmi við ætlaðar hönnunarbreytur.
• Fylgja iðnaðarstaðli: Samræmi við IPC-600 og IPC-6012 staðla tryggir að grunnplatan uppfylli flokka sem eru viðeigandi fyrir notkun (neytenda, iðnaðar eða hátraustanotkun).
• Kröfur viðskiptavina: Endanotendur telja að tæki séu án galla eða áföllum; traust ómögguð borð eru fyrsta varnarlínan.
• Lækka framleiðingarkostnað: Ákaf greining á gallum lækkar dýra endurvinnslu, skrifu og ábyrgðarkröfur.

Tilvitnun:

„Ströng gæðastjórnunarregla er ekki hægt að umlykjast í framleiðslu ómögguðra borða. Kostnaður galla sem ekki er komið að er miklu hærri en fjármagn í allsherjar inspecting og prófanir.“ — Starfsmaður með yfirráðuneyti gæðastjórnunar, PCB framleiðandi í Shenzhen

Stærri áhrif galla í ómögguðum bördum

Gallar sem ekki er komið að í framleiðslu ómögguðra borða geta birt sér á eftirfarandi hátt:

• Tæknilíffræðileg vandamál við samsetningu: Ófullkomin eða gallandi koparplötun getur valdið tímabundnum opnum, sem gerir leðingar- eða samsetningarvinnu flóknari.
• Villur á reynslusvæði: Kortlög, aflokkun eða bogningur leiða til tæknivillu eða alvarlegra áfalla.
• Vandamál í birgðakerfinu: Skiptingar og endurhönnun draga út kynningu vara, aukar tíma til markaðar og þróunarkostnað.
• Tillagaeyðsla: Gæðavandamál veikja viðskiptavinatryggð og standa í vegi fyrir framtíðarsölum.

Tafla: Áhrif villna eftir greiningarfasi

Sex aðalákvörðunartæki við gæðastjórnun í framleiðslu auðrar plötu

Til að tryggja hæstu prófanir á ómögguðum plötu gæði og lágmarka vandamál við framleiðslu prentplötu, notast framleiðendur við öflug sett gæðastjórnunarferla (QC) í gegnum alla framleiðsluferlið. Þessi sex lykilferlum skila snörrri uppgötvun vandamála og tryggja að auða PCB-platan uppfylli hönnunarkröfur og traustan áður en hún fer í næsta stig.

1. Inntakseftirlit á efni

Áfangastaður: Tryggja að grunnefni uppfylli krafdir áður en framleiðsla hefst.

• Staðfestu koparbeleyttu plötur (CCL) , prepreg , leðurhylki og lokavökvi.
• Staðfestu vottanir eins og Ul , Samræmi við RoHS , og rekjanleika birgja.
• Athuga koparþyngd , yfirborðsjafnvægi og athugaðu á sýnilegum skemmdum eða úthellingum.

2. Millivinnsluathugun

Áfangastaður: Samfelld mæling áframhalds í framleiðslunni til að greina og lagfæra galla fljótt.

• Athuga bórðynskur og hnappaskikkeri eftir borningu.
• Staðfestu lodningsmaski hylki til fullrar verndunar og réttra útsetningar.
• Athuga fyrir rífskortanir , eins og ofurríf, underríf eða vantar kopar.
• Notaðu sjálfvirkar og handvirkar sýnprófunaraðferðir á lykilþrepi.

3. Rafmagnsprófanir (Samfelldar- og aðgreiningarprófanir)

Áfangastaður: Staðfestu að rafmagnsleiðirnar séu rétt myndaðar og að engar óæskilegar tengingar séu til staðar.

• Samfelldispróf: Staðfestir að æskilegar rafmagnstengingar milli pallastaða og gegnumbora séu í lagi.
• Aðgreiningarprófanir: Greinir nærslur eða óvildar tengingar á milli mismunandi net.

Prófunaraðferðir:

Flying Probe prófun:

• • Prófun án festiforrits með hreyfanlegum prófum sem snerta prófunarpunkta.
  • Mjög hentugt fyrir frumgerðir eða smára framleiðsluferla.
  • Veitir hátt verndunarnívæ með fleksibilitet fyrir flóknar marglaga PCB-plötu.

Rekaprófun (Bed-of-Nails):

• • Notar fastan röð af pinnur sem hönnuð eru til að snerta margar prófunarpunkta samtímis.
  • Best hentugt fyrir mikla framleiðslu vegna fljótra prófunarcykla og hárra framleiðslumagns.

4. Sjálfvirk myndaviðmiðun (AOI)

Áfangastaður: Greinir yfirborðs- og rúmfræðilegar villa með nýjungar myndvinnsluaðferðir.

• Myndavélakerfi og lýsingarkerfi skoða lodmaska, koparleidara og pallagaagnir.
• Típískar aðgerðir gerast eftir álagningu á lodmaska , myndgerð , og eiturfræði .
• Greinir:
  • Abnorm hæð leidanda og stærð pallagegns.
  • Vantar eða aukalega koparhluta.
  • Kortslutningar eða opið snertingu í yfirborðslothlútum.
  • Slæm samrýming eða útbarður.

AOI tengir hraða sjálfvirkunar við háan viðkvæmni og finnur galla sem eru erfiðir fyrir handvirka insýn.

5. Lýsingarskurður (Cross-Section) greining

Áfangastaður: Líffræðileg rannsókn á innri uppbyggingu prentaðra spennuborða.

• Inniheldur skurð, innleiring á PCB prófa í harðefni, polímg og greiningu undir líffræðilögun.
• Greinir:
  • Innri tómrum á milli prepreg- og koparlim layers.
  • Aflögðun á milli laganna eða á milli kópar og undirlags.
  • Seiglengd plátingar í gegnumholum eða opum, sem er mikilvæg fyrir öryggi tökuferla og vélarbundinni styrk.

6. Athugun á yfirborðslykt

Áfangastaður: Staðfesta eiginleika yfirborðslyktar sem eru mikilvægir fyrir veltugetu og langtímavirkni.

• Algengar meðhöndlunaraðferðir eru ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) , HASL (Hot Air Solder Leveling) , og OSP (Organic Solderability Preservative) .
• Athuganir athuga fyrir:
  • Yfirborðsúhreinsun og oxun.
  • Jafnmæti og seiglengd lyktarlaga.
  • Tilvera á mislitun eða galla sem geta haft áhrif á gæði löðunarbanda.

Yfirlitstöflur: QS-aðgerðir og aðalmarkmið þeirra

Tilvitnun

„Samþætting þessara sex gæðastjórnunarferla í PCB-framleiðsluferlinn bætir verulega útkomu og vörutryggð, og spara tíma og kostnað aftan á ferlinum.“ — Gæðastjóri, leiðandi PCB-framleiðandi

Algengar skemmdir greindar við prófanir

Í framleiðslu auðra PCB-plötu er mikilvægt að greina og leysa vandamál fljótt með gríðarlegri prófun og inspect. Þessi vandamál geta varið frá litlum ytri gallum til alvarlegra villna sem trufla rafrás eða vélarheild, sem hefur mikinn áhrif á eftirfarandi samsetningu og áreiðanleika vara.

Algeng PCB framleiðsluvandamál

Opnir (Opnar rásir) Þetta eru óviljugar bilunir í rafrænum leiðum eða koparhólum sem trufla merki eða aflflæði. Opnir koma oft fram vegna ófullkominnar etxun, plötunarbilun eða hnakkleiðs skemmda við höndun.

Stutt tenging (Rásarskort) Óviljugar rafrænar tengingar milli aðliggjandi sporbauga eða pallborða sem valdir eru af of-etxun, brugðinni löðrunarskinni eða afgöngum. Stutt tengingar geta valdið straxbrot eða varanlegri skemmd.

Rangt innlagt Virkar þegar koparlag, löðrunarskinn eða prentun eru ekki rétt stillt saman eða í hlýstingu við bórholur, sem veldur tengingavillum eða löðrunarvandamálum.

Yfirborðsúhreinsun og oxun Tilvera af rusli, olíu eða oxíðlagum á kopar eða palli minnkar leðrunarhæfi og veldur veikum eða ótraustum leðrunarföstunum.

Koparafskilnaður eða aflöggun Afskilnaður eða aflöggun milli koparskika og dielektrísks undirlags gerir strik í rafrás og minnkar vélarþunga.

Hólur og bula Innri hólur í fjölaga efni eða bula á borðsborinu geta valdið vélaróttæki eða rafrásarbrot, oftast uppgötvuð við smærundirgreiningu.

Brotin spor og vantar kopar Brotnar eða ófullnægjandi koparspor geta orsakast af tækjavillum eða of mikilli vélarálagningu við framleiðslu eða skurð frá plötu.

Skammgerð og bogningur Of mikill bogningur eða aðdráttur prentplötu hefur áhrif á innsetningarlínur og getur valdið leðrunarbrotum eða vélarálagningu í lokavori.

Töflu yfir áhrif villna

Af hverju ákvörðunartaka er mikilvæg

Greina þessar galla áður en montað er spara tíma, auðlindir og fjármagn. Ómundaðar plötu vandamál eru aðallega erfiðari og dýrari til að leysa eftir að hlutar hafa verið settir á. Öfugt, náið prófanir á óbúnu PCB og inspecting í framleiðslu hjálpar:

• Lækka úrgang og endurvinna hlutfall.
• Bæta upphaflegu útkomu við PCB-montun.
• Lækka tryggingaruppgjörs hlutfall vegna batna vöru treyðni.
• Bæta birgðaleyfi og treystu.

Tilvikssaga: Lausn á gallum í gegnum AOI og flugprófa prófanir

Framleiðandi sem framleiddi hraðbanka marglaga PCB reyndi oft opna hringskipanir vegna smáetxugalla. Með því að sameina Sjálfvirk ljósmyndavélsgreining strax eftir etxun og viðbæta flugprófa prófum til rafrænnar staðfestingar, minnkaðust gallamengdir um 65%, sem aukið framleiðsluget og viðskiptavinna fullnægingu.

Iðnustuviðmið fyrir gæði á PCB

Við viðhalld á samræmdri Gæðum í PCB-framleiðslu , er nauðsynlegt að fylgja vel innrættum iðnustuviðmærum. Þessi viðmið veita ramma til að skilgreina viðurkenningarreipi, prófunarkröfur og árangurskröfur sem sérsníðar eru fyrir mismunandi forritsbeiðnir – frá neytenda_rafræni til geimferðaforrita með mikilvægum ábyrgðum.

Lykilorð IPC-viðmiða sem leiða gæðastjórnun á PCB

IPC-600: Viðurkenning prentaðra plötu

• Veitir nákvæmar leiðbeiningar um mat holt PCB-plata ásættanleiki.
• Skilgreinir defektklassar , viðurkenningarörður , og staðlar fyrir sýnilega inspektíon .
• Gefur ummáli eins og leiðarbil, holur, yfirborðsóreglur og heildarstöðugleika lodmaska.
• Notað í gegnum framleiðslu til gæðastjórnun í PCB-framleiðslu og staðfestingar á inspektíon.

IPC-6012: Gæðamörkun og afkörunarkerfi fyrir stífra prentplötu

• Aðalstaðallinn fyrir prófun og kvalifikun framleiðslu á óklæddum PCB .
• Tilgreinir strangar kröfur byggðar á afköstum flokkur :

• Leggur áherslu á efni eiginleika, dielektrisku styrk, koparplötunargæði, víddatölræsi og viðnámgegnanir umhverfisáhrifum.

Flokkaval og áhrif hans á gæðastjórnun prentaðra tengiborða

Val á réttu IPC-flokkur hefur mikil áhrif á framleiðsluögð og kostnað:

• Flokkur 1 gildir venjulega fyrir neytendavörur með kostnaðarbundnum forgangsröðunum.
• Flokkur 2 styður iðnaðarforrit sem krefjast betri traustleika og lengri notkunarleva.
• Flokkur 3 krefst strangustu staðla, oft krefjandi útvíkkaðrar prófanir á óbúnu PCB eins og aukin líkönusniðgreining og yfirborðslyktaprófanir til að uppfylla reglugerðir eða öryggisvottanir.

Aðrar viðkomandi staðlar og vottanir

• RoHS samræmi: Tryggir að efni og yfirborðsmeðhöndlun prentaðra tengiborða uppfylli umhverfis- og heilbrigðisöryggisreglur.
• UL-vottun: Öryggisstaðall sem staðfestir brennanleika og raflæg öryggi PCB efna.
• ISO 9001 & ISO 13485: Stöðlun stjórnunar á gæðum sem oft er krafist af heilbrigðis- og loftfarasviðum, í sömu röð.

Yfirlitstöflu: Yfirlit yfir staðla

Tilvitnun

„Viðburðarhald við IPC-venjur tryggir ekki aðeins að Gæðum í PCB-framleiðslu en einnig rofu sér um að plöturnar virki áreiðanlega í erfiðum aðstæðum. Það er mælikvarðinn á milli góðrar plötu og yfirborðsplötu.“ — Ross Feng, iðnaðarsérfræðingur og forstjóri hjá Viasion Technology

Ályktun

Tryggja frábær gæðastjórnun og prófanir í framleiðslu óbeinra plátu er grunnatriði til að veita óbein PCB-plötur sem uppfylla eða fara fram yfir iðnustrikröfur varðandi áreiðanleika, afköst og varanleika. Sem grunnviðnám allra rafrænna samsetninga verður óbeina PCB-plöturna að vera frjáls við villur eins og brot, rásargöng, rangt innlagningarkerfi og útblöstrun sem geta minnkað heildarlíftíma vöru.

Með samtökum hartíndra inntaksamatérialeftirlits , samfelldrar ferlisins eftirlit nákvæmrar rafmagnsfræðilegar prófanir (með samfelld próf og einangrunarpróf innleiðtra sjálfvirkri ljósmyndavélarefni (AOI) , og ítarlegrar smáskurðarálysis , auðkenna framleiðendur og draga úr hugsanlegum gæðavandamálum áður en vörurnar eru montaðar. Staðfesting á yfirborðsgæðum tryggir auk þess hægt sé að leðurbinda og að löngvarandi rekstrarheildarverksemi sé tryggð.

Með því að fylgja viðurkenndum staðli eins og IPC-600 og IPC-6012 er ákveðandi til að setja upp samþykkjuskilyrði og afköstamælikvarða sem eru séðir fyrir viðfangsefni eins og neytendaafurðir, iðnaðarforrit eða hátraust svæði eins og loftfar og meðgertækni. Þessi hugsömuð nálgun minnkar ekki aðeins dýra úrgang og endurvinnslu, heldur stytir framleiðslutíma og aukir traust viðskiptavina.

„Í heiminum í rafrænni framleiðsla er gæði ekki bara merki í reit – það er munurinn á vörum sem ná marki og þeim sem misslæta í reynslu. Með því að leggja peninga í allsheradlega prófun á blóðplötu og strangar gæðastjórnunarferli PCB færðu varanlega virðingu og yfirburðaleg traust. “ — Ross Feng, sérfræðingur í PCB-bransjinum og framkvæmdastjóri hjá Viasion Technology

Með því að sameiga þessi sannaðu PCB-gæðastjórnun (QA) aðferðir og velja treyddar framleiðslufyrirtæki sem eru helgir bestu venjum, geta verkfræðingar og innkaupslið með traust minnka áhættu og hækka gæði vöru frá grunni og upp.