Отдел Технического Контроля на заводе по производству печатных плат «ЭЛЕКТРОконнект»

Отдел технического контроля (ОТК) играет ключевую роль в производстве печатных плат так как даже незначительные дефекты могут привести к отказу электронных устройств. ОТК на производстве гарантирует качество, надежность и соответствие продукции требованиям стандарта ГОСТ.

«ЭЛЕКТРОконнект» со всей ответственностью относиться к качеству продукции и постоянно совершенствуется.

Каким образом организован процесс технического контроля на производстве «ЭЛЕКТРОконнект»?

В процессе производства на заводе осуществляются 3 этапа проверки качества печатных плат:

• Автоматическая оптическая инспекция (AOI);
• Электроконтроль на тестерах с летающими щупами (FPT);
• Визуальный ручной нтроль (MVI).

Автоматизированный оптический контроль (AOI) — это критически важный этап в производстве печатных плат, обеспечивающий высокую точность и эффективность при проверке многих критериев, которым должны соответствовать печатные платы. AOI — это автоматизированная система визуального контроля, использующая камеры высокого разрешения и алгоритмы обработки полученных изображений в соответствии с CAD-данными печатных плат для выявления дефектов. На данном этапе AOI заменяет ручной осмотр и ускоряет процесс.

AOI на нашем производстве осуществляется после операции травления в соответствии со стандартами IPC.

Принцип работы AOI

Камеры сканируют поверхность печатной платы под разными углами с использованием многоракурсного освещения для устранения теней и отражений.  Затем алгоритмы, улучшающие контрастность и яркость, обрабатывают изображение, фиксируя дефекты, незаметные глазу. Это изображение сопоставляется с эталонным файлом. Затем система ранжирует аномалии по степени критичности (например, разрывы цепи, короткие замыкания) и формирует отчет для анализа и корректировки производственного процесса.

Этапы проверки AOI

На участок AOI поступают заготовки содержащие печатные платы.

На основе сопроводительной документации оператор преобразует CAD-данные в CAM-данные, тем самым задавая параметры, с которыми придется столкнуться установке АОI на этапах проверки (толщина заготовки, минимальный проводник, вплоть до того каким образом заготовка будет распологаться на рабочем поле оборудования).

После этого начинается первый этап - оптическое совмещение, по которому в дальнейшем AOI будет сверять цифровой рисунок с физическим изображением полученного на травлении.

Вторым этапом является формирование отражения таким образом, чтобы оно являлось максимально информативным для заложенных алгоритмов проверки.

Третий этап. Оператор проводит оценку дефектов, определенных установкой. На этом этапе очень важно отделять ложные срабатывания от фактических дефектов на печатной плате.

Фактические дефекты маркируются на заготовке, после чего они попадаются на повторный визуальный контроль. На данном этапе контролер принимает финальное решение пойдет печатная плата в дальнейшее производство или нет. Существует целый ряд мелких дефектов, которые можно устранить. Такие печатные платы проходят ремонт в соответствии с требованиями ГОСТ и отправляются в дальнейшее производство.

Какие дефекты может выявить AOI:

Дефекты проводящего рисунка:

• Перетравы и выщипы: прерывистость или трещины в медных дорожках, что может привести к разрывам цепи.
• Зауженные, расплытые или недотравленные проводники: отклонения от номинальных значений ширины линий или расстояния между ними.
• Замыкания выступы, остатки меди: накопление меди там, где она не должна быть. Это может привести к короткому замыканию.
• Дефекты кольцевых площадок: неправильная форма, увод отверстия за гарантийный поясок, наросты на стенках, инородные включения.
• Заусенцы меди.
  

Дефекты поверхности:

• Царапины и загрязнения: поверхностные дефекты, которые могут влиять на производительность или надежность печатной платы.
• Непропрессовка многослойной печатной платы.
• Точечные вмятины, инородные включения.
• Дефекты чернения слоев.

Дефекты отверстий:

• Дефекты формы: неправильная форма или размер отверстий.
  

Преимущества AOI

- Точность: обнаружение дефектов размером до нескольких десятков микрон.

- Скорость: автоматизация сокращает время проверки в разы по сравнению с ручным контролем.

- Документирование: автоматические отчеты упрощают отслеживание качества и анализ тенденций.

- Качество проверки всегда определено заложенными алгоритмами и настройкой установки.

- Гибкость: подходит для печатных плат любой плотности, включая миниатюрные компоненты (например, BGA).

Тестирование печатных плат летающими щупами (FlyingProbeTest, FPT) — это автоматизированный метод проверки электрических характеристик и целостности печатных плат без использования традиционных тестовых матриц.

Принцип тестирования печатных плат летающими щупами

Подвижные щупы (обычно 4–8 шт) перемещаются по осям X, Y, Z, касаясь контактных площадок, переходных отверстий или выводов компонентов. Система использует CAD-данные платы для определения точек тестирования предварительно пройдя этап оптического совмещения.

Этапы тестирования печатных плат летающими щупами

 
Подвижные (летающие) щупы последовательно касаются тестовых точек на плате, измеряя ключевые параметры. Оператор с помощью файла формата IPC-D-356A, заранее подготовленного конструкторским отделом, формирует файл-задание для установки. В настройках ПО электротестера задаются пределы значений, по которым установка будет принимать решение о состоянии цепи. Используя описание того, какие элементы на печатных платах будут участвовать в проверке цепи, электротестер подводит наиболее подходящую пару зондов к этим точкам, после чего происходит измерение и, в зависимости от результата, тестер переходит к следующей операции. Все цепи, не прошедшие данный этап, выделяются для дальнейшей проверки с привлечением оператора.

После проверки на целостность проводится проверка изоляции. Во время данного этапа контроля электротестер, используя заданный параметр смежности, определяет, какие цепи являются смежными по отношению к исследуемой цепи. В случае, если сопротивление между ними является меньшим, чем указан допустимый предел, например, 100[МОм], то данные цепи отмечаются как цепи имеющие короткое замыкание.

Кроме того, заготовка, не прошедшая электрический контроль на тестере, проверяется оператором вручную с целью исключения ошибки оборудования, связанного, например, с некорректно подготовленным файлом для проверки.

Тестирование печатных плат летающими щупами на нашем производстве осуществляем после нанесения финишного покрытия.

Какие дефекты выявляет?

Обрывы цепей:

• Дефекты в дорожках, обрыв трассировки в результате производственных ошибок, голые отверстия.

Недопрояв паяльной маски:

• Несмотря на то, что цепь может являться целой, одна или несколько точек имеющих отношение к ней, могут быть покрыты тонкой пленкой паяльной маски, препятствующей контакту между щупами.
  
  

Короткие замыкания:

• Между элементами топологии, относящимся к смежным цепям.

Преимущества такого тестирования:

• Гибкость — не требует изготовления дорогих матриц, подходит для малых и средних партий.
• Быстрая перенастройка — для новой платы меняется только программа, а не оснастка.
• Высокая точность — тестирует платы с мелкими элементами (BGA, микросхемы с шагом 0,1 мм и менее).
• Подходит для сложных плат — многослойные печатные платы, HDI, высокочастотные схемы.

Ручной визуальный контроль (MVI) — это метод проверки качества печатных плат и электронных компонентов с помощью визуального осмотра оператором, иногда с применением увеличительных приборов (лупы, микроскопы). Несмотря на развитие автоматизированных систем (AOI, AVI), MVI остается важным этапом, особенно для сложных и ответственных узлов. 

Ручной визуальный контроль на нашем производстве завершает производственный цикл

Ручной визуальный контроль позволяет комплексно оценивать все этапы производства в соответствии с требованиями ГОСТ 53429 - 2009, ГОСТ 56251 - 2014, проверять сложные участки, недоступные для автоматики и позволяет анализировать дефекты, выявленные AOI подтверждение/опровержение). 

Какие дефекты выявляет?

Механические повреждения:

• Трещины, сколы, царапины, расслоения, изгибы и скручивание платы.

Дефекты проводящих дорожек:

• Прожоги, наплавления, подрезы, поры, выщипы, нарушение геометрии контактных площадок.
  

Дефекты контактных площадок:

• Отсутствие, смещение, деформация.
  

Дефекты паяльной маски:

• Несоответствие расположению контактных площадок, разрывы.
  

Дефекты финишного покрытия:

• Отслоение, дефекты, влияющие на пайку компонентов.
  Закупорка монтажных отверстий припоем.
  

Оборудование для ручного контроля

Базовые инструменты:

• Лупа (5×–20×) – для быстрой проверки.
• Микроскоп (10×–100×) – детальный осмотр пайки.
• Кольцевая подсветка – для устранения бликов.

Кроме того, все печатные платы проходят визуальный контроль после каждой операции оператором каждой отдельно взятой установки.

Благодаря многоступенчатому контролю, гибкому менеджменту отслеживания заказов, высокотехничному оборудованию и специалистам на завершающих этапах выхода печатных плат, «ЭЛЕКТРОконнект» в срок предоставляет своим партнерам высококачественную продукцию.