Stellen Sie sich vor, Sie öffnen eifrig Ihr neues Smartphone, nur um festzustellen, dass es sofort abstürzt, oder Ihr Arbeitscomputer plötzlich den furchtbaren blauen Bildschirm des Todes zeigt.Diese frustrierenden Erfahrungen haben oft einen entscheidenden Grund: die Leiterplatte (PCB).
PCBs dienen als Skelett und Nervensystem elektronischer Geräte, die alle Komponenten miteinander verbinden, um Funktionalität zu ermöglichen.Folgen reichen von Leistungsproblemen bis hin zu einem vollständigen Ausfall des GerätsDies macht die PCB-Prüfung zu einem unverzichtbaren Qualitätskontrollpunkt in der Elektronikherstellung.
1Die menschliche Berührung: Sichtprüfung
Trotz technologischer Fortschritte sind Fachleute für die PCB-Qualitätskontrolle noch immer von entscheidender Bedeutung.
- Kaltgeldeverbindungen
- Komponentenfehlstellung
- Spurenfrakturen
- Oberflächenverschmierung
Vorteile:
- Anpassungsfähig an Produktänderungen
- Mindestanforderungen an die Ausrüstung
- Fähig, subtile Mängel zu erkennen, die Maschinen übersehen könnten
Einschränkungen:
- Subjektivität in der Fehlinterpretation
- Zeitaufwändiges Verfahren
- Bedenken bezüglich der Müdigkeit des Bedieners
- Schwierigkeiten bei der Datenerhebung
2Elektrische Diagnostik: Prüfung im Kreislauf (IKT)
Die IKT funktioniert wie ein medizinischer CT-Scan für PCBs, bei dem die elektrischen Eigenschaften von Bauteilen anhand von Sondenkontakten gemessen und identifiziert werden:
- Abweichungen des Widerstands/der Kapazität
- Offene/Kurzschlüsse
- Fehlerhafte Dioden/Transistoren
Vorteile:
- Hohe Fehlersicherheit
- Genaue Fehlerlokalisierung
- Benutzerfreundlicher Betrieb
Einschränkungen:
- Anforderung an die benutzerdefinierten Leuchten
- Konstruktionsbeschränkungen für Prüfstellen
- Unfähigkeit, komplexe ICs zu testen
3. Agile Probing: Tests mit fliegenden Sonden (FPT)
Bei dieser Befestigungslosen Methode werden bewegliche Sonden an dynamische Prüfplatten angebracht, die besonders nützlich sind für:
- Produktion in geringer Stückzahl
- Prototypenvalidierung
- Komplexe Überprüfung des IC
Vorteile:
- Verringert die Kosten für Geräte
- Softwarekonfigurationsfähige Prüfungen
- Handhabung komplizierter Komponenten
Einschränkungen:
- Langsamer als bei Geräten
- Erfordert hohe Positionsgenauigkeit
- Umweltsensitivität
4. Automatisches Sehen: Optische Inspektion (AOI)
Kamera-basierte AOI-Systeme scannen schnell Platten, um zu erkennen:
- fehlende Komponenten
- Lötfehler
- Spuren von Anomalien
Vorteile:
- Hochgeschwindigkeits-Scannen
- Mikroskopische Fehlererkennung
- Konsistente Wiederholbarkeit
Einschränkungen:
- Blinde Stellen unter den Bauteilen
- Lichtabhängige Genauigkeit
- Anforderungen an die Programmierung
5Interne Untersuchung: Röntgenuntersuchung
Bei Einsatzkritischen Anwendungen zeigen Röntgensysteme versteckte Fehler wie:
- Schweißräume
- Innere Frakturen
- BGA und versteckte Gelenke
Vorteile:
- Nichtzerstörende interne Bildgebung
- Wesentlich für Hochdichte-Konstruktionen
Einschränkungen:
- Wesentliche Investitionen
- Strahlenschutzprotokolle
- Langsamere Prüfgeschwindigkeit
6Stressbewertung: Verbrennungsprüfung
Dieser beschleunigte Alterungsprozess unterwirft die Bretter extremen Bedingungen, um herauszufinden:
- Versagen im frühen Leben
- Marginalkomponenten
- Schwachstellen der Konstruktion
Vorteile:
- Identifiziert Kindersterblichkeitsdefekte
- Validiert Zuverlässigkeitsvorhersagen
Einschränkungen:
- Verlängerte Prüfdauer
- Zerstörerischer Charakter
- Ressourcenintensiv
7Leistungsüberprüfung: Funktionelle Prüfung
Die endgültige Validierungsphase imitiert den realen Betrieb, um zu bestätigen:
- Konformität der Konstruktion
- Systemintegration
- Betriebsstabilität
Vorteile:
- Umfassende Funktionsdeckung
- Anpassungsfähige Testszenarien
Einschränkungen:
- Hohe Entwicklungskosten
- Spezialisierte Wartungsbedürfnisse
Strategische Testwahl
Die Hersteller sollten bei der Konzeption von Prüfsystemen folgende Faktoren berücksichtigen:
- Produktkomplexität und Risikoprofil
- Anforderungen an die Produktionsmenge
- Qualitätssicherungsziele
- Haushaltsbeschränkungen
Typische Kombinationen von Prüfstrategien sind:
-
Prototypentwicklung:Sichtbarkeit + Flugsonde + Funktion
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Massenproduktion:AOI + IKT + Funktionelle
-
Hohe ZuverlässigkeitAOI + Röntgenstrahlung + Einbrennen + Funktional
Da die Komplexität elektronischer Geräte weiter zunimmt, bilden diese sieben Prüfmethoden das wesentliche Werkzeug für die Gewährleistung der Produktqualität und -zuverlässigkeit im gesamten Herstellungsspektrum.