何时以及如何检测印制电路板

1、第1页共1页何时以及如何检测印制电路板及时检测，即实时结果分析和及时纠正差错，可以避免废品，改 善质量和降低损耗。但印制电路板的装配需要许多连续的操作。 您不禁要问：“在哪个生产环节进行检测最有利？每个步骤采用何 种检测技术最好？”典型的印制电路板装配工作始于一块裸板，然后上焊剂和安置 元器件进行红外线软熔焊接，也可能手工焊些附加的元器件，具体 的操作顺序可随产品性能而变更。检测的重点如下：摞板:确保没有短路和开路之处，互连线应 具有适当的电流承受能力，保证金属化孔的完整性。焊剂：焊剂量要适当，不宜太多，要共面、均匀、位置正确。元器件布局：每个元器件应定位准确，排列整齐。焊接质量:焊点的电气和

2、机械性能应良好，没有漏焊或虚焊。 上述考虑不是一成不变的，一种能很好完成某种检测任务的系统或 许不能很好地完成其他的检测任务，有些系统确实具有完善的检测 功能，但代价高昂，用于某些特殊的生产环境。虽然同一个设备可以用来完成若干不同类型的检测任务，但对 于一个特定的检测任务,往往还需相应的特殊技术。X射线及涡流在多层电路板的生产过程中，敷铜的厚度必须符合规范，层与 层之间的定位必须准确。 定向的X射线设备如FeinFocus公司的FXS-100. 82第1页共1页以及Optek公司的透视系统能够提供多层电路援内部 各层的布局以及扭曲和压缩等情况，从而确保没有定位方面的错 误。Optek公司负责销

3、售与市场的副总裁罗杰布赖恩先生 说：“例如,HP公司在科罗拉多州拉夫兰的设备使用了实时可编程CAD控制，自动X射线系统检测多层电路板层与层之间的定位情况, 这个过程快捷和富有特色，能及时分析各种参数，它不仅使得最优 化的叠层后钻孔变得容易，而且在叠层前直接改善了生产控制过 程。”保证足够低的阻抗和避免过多的热消耗的关键在于内部连线 铜的重量是否合理。在蚀刻前后可以用MRX系统和CMI设备来完 成对敷铜板厚度的测量，这种设备将涡流和微阻技术相结合，提供 了材料厚度的宜接读数。虽然完成印制电路板装配的公司希望一开始就完成裸板定位 和含铜量的检测， 但通孔镀层的完整性通常是在后续的检测中加以 验证。

4、CMI公司的PTX探头用于完成这个任务，它和MRX系统的微 电阻原理相同，也工作于同样的涡流.不论板的厚度如何，它都可以 将通孔镀层厚度以3位LCD准确显示。光束和影像正确的元器件布局和上焊料的位置是很容易由二维图象检查 的，可以直接得出结论，也可借助电视摄像机、扫描器或帧接收器 进行自动图象分析跟踪后得出结论。可是在第三维中要充分地评 价焊剂质量以及测量其份量，往往需要大量的信息。通常用来获得 三维信息的方法，包括从变化的各个方向照亮物体，测量阴影，分析 反射以及三角测量。光源第1页共1页可采用特制的灯或激光束,接收器采用光 电管或电视摄像机。元器件和焊料的检查可以组合采用二维电视成像分析和

5、三维 激光厚度测量完成，也可单独采用三维激光成像完成。无论哪一种 情况，数据的采集和处理都应快速完成，因为即使是不必要的，通常 还是要检查所有的焊盘、引线和接头。Machine Vision Products公司的总工程师汤姆特罗佐先生 说：“摄像机在一个画面上可捕捉到许多特征，而画面可以50次/s、100次/s、甚至200次/s的速率被捕捉下来。一幅画面的特 征，可由通用计算机并行操作，高速处理.价格不太昂贵的设备，每 秒扫描20、30平方英寸，可检查400个焊点或接头.电视系统的可 重复性在0. 5m订范围内，错误检出率超过99%,错误报告在50到500ppm范围内，它取决于处理的稳定性以

6、及是否检查焊接接头或者 更普通的特征，如预焊元件的安置”O高速三维激光扫描仪可以以每秒一平方英寸到几平方英寸的 速度覆盖一块电路板。激光扫描技术通常的速度大约为30pads/s (QFP)到200pads/s (BGA)。若采用全景系统，存在一个检 查速度、分辨率和准确度之间折衷的问题。因而，在检查期间，系 统能改变分辨率，仅以高分辨率提高关键区域的测量精度，而以低 分辨率高速度覆盖电路板的剩余部分。通常，三维激光系统能在生 产线的生产周期中完整地检查一块印制电路板。关于激光和影像技术的优缺点，特罗佐先生指出：“垂直轴的 观察能观察弯曲板且能辨别高元件间低矮的元件。激光技术能提 供高精度的第1

7、页共1页评估,但每次采样仅能捕获很小范围内的信息且测量精 度受电路板弯曲度的影响。”对大量或高速的生产操作来说，自动检查是必不可少的，但不 要忽视人工检查。一些军用的和国家宇航局的合同就要求这样做. 其实，利用简易影像系统或光学显微镜比用自动系统成本要小得 多。光学系统也能提供非常高的分辨率，例如，密特朗(Metron)三 维扫描仪在放大四倍时，分辨率为57线/mm,放大10倍时，分辨率 为141线/mme在这种场合，高智能的传感器人眼和人脑也能发挥一 些优势。Metron Optics公司的总裁保罗肯普特先生认为：在 检查高密度板时人工操作是特别有效的。因为人类从小看的就是 完整的物体，而机器看的只是线条，对人类来说，边缘检查也不成问 题。”Metron对高密度印制电路板提供了电路板比较器，它为正确的 母板和生产的新板提供镜像比较，在一个高分辨率屏幕上显示活动 图象且可放大四倍、七倍或十一倍观察。光学母板可代替实际的PCB母板作为标准样板。对大