X光測試的得失
本文介紹，怎樣評估X光測試技術(shù)在你的PCBA制造工藝過程中的需要。
今天的電子制造正面對變得越來越密的印刷電路板裝配(PCBA, printed circuit board assembly)，在線測試(ICT, in-circuit test)的可訪問性大大減少了。這個受局限的測試訪問意味著制造商必須擴展測試策略，而不只是視覺檢查、ICT和功能測試。
一個針對受局限的訪問性問題的迅速增長的測試技術(shù)是X光檢查/測試。X光測試檢查焊接點的結(jié)構(gòu)完整性，查找開路、短路、組件丟失、極性電容反向、和冷焊錫點這類的缺陷。
X光測試的典型覆蓋大約是工藝過程的、或機械的缺陷的97%，所有缺陷的70~90%。X光的覆蓋范圍補充和重迭傳統(tǒng)的ICT技術(shù)(圖一)。
一個針對受局限的訪問性問題的迅速增長的測試技術(shù)是X光檢查/測試。X光測試檢查焊接點的結(jié)構(gòu)完整性，查找開路、短路、組件丟失、極性電容反向、和冷焊錫點這類的缺陷。
X光測試的典型覆蓋大約是工藝過程的、或機械的缺陷的97%，所有缺陷的70~90%。X光的覆蓋范圍補充和重迭傳統(tǒng)的ICT技術(shù)(圖一)。
了解X光測試
為了完整地理解X光測試的潛在的優(yōu)點，考查X光檢查系統(tǒng)的一些能力是重要的。從這些能力，可勾勒出X光測試的潛在優(yōu)點。X光測試的能力包括：
為了完整地理解X光測試的潛在的優(yōu)點，考查X光檢查系統(tǒng)的一些能力是重要的。從這些能力，可勾勒出X光測試的潛在優(yōu)點。X光測試的能力包括：
- 工藝過程缺陷的高覆蓋率，典型地97%
- 不管可訪問性的高覆蓋率
- 測試開發(fā)時間短，短至2~3小時
- 不要求夾具
- 對ICT既有補償又有重迭
- 所找出的缺陷是其它測試所不能可靠地發(fā)現(xiàn)的，包括空洞(voiding)、焊點形狀差和冷焊錫點。
- 測試設(shè)定成本通常比ICT程序和夾具的成本低得多。
- 自動化系統(tǒng)設(shè)計用于在線(in-line)使用
- 一次過測試單面或雙面板的能力
- 工藝參數(shù)，如錫膏厚度、的有關(guān)信息
- 準(zhǔn)確地定位缺陷，達到引腳位置水平，精確定位，提供快速、低成本的修復(fù) $Page_Split$
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
一個分類X光系統(tǒng)不同類型的簡單方法是分成手工(maual)與自動(automated)和透射(transmission)與截面$Page_Split$(cross sectional)系統(tǒng)。透射系統(tǒng)對單面板是好的，但在出來雙面板時有問題。截面X光系統(tǒng)，本質(zhì)上為錫點產(chǎn)生一個醫(yī)療的X體軸斷層攝影掃描，適用于測試雙面或單面電路板，但比透射系統(tǒng)的成本更高。表二說明了不同X光系統(tǒng)的優(yōu)點和缺點。
|
||||||||||||
不同的因素影響購買X光系統(tǒng)的決定。例子包括：$Page_Split$
- 現(xiàn)在與未來在ICT和功能/系統(tǒng)測試的缺陷帕累托(pareto)
- 在ICT、功能測試和系統(tǒng)測試的合格率
- 在ICT、功能測試和系統(tǒng)測試的修理成本
- 在現(xiàn)在與未來技術(shù)上可訪問性問題
- 購買設(shè)備的意圖：實驗室研究、確認焊接連接、重復(fù)地和可靠地抓住過程缺陷
- 預(yù)算
- 其它測試設(shè)備的成本與能力
- 現(xiàn)場失效率、失效pareto、失效成本
- 原型ICT成本
- 現(xiàn)在與未來板的產(chǎn)量和板的混合度
這些與其它因素是應(yīng)該考慮的，在決定X光測試是否有意義和有成本效益時，以及在決定購買什么類型的系統(tǒng)時。例如，決定潛在受益的關(guān)鍵之一是你的缺陷pareto。如果你的最大失效是由于壞的或損傷的組件，那么X光測試將對這個問題不起作用。另一方面，如果你的最大問題是失效表面貼裝連接器，那么X光測試可能很有優(yōu)勢，并為投資提供良好的回報。
為了決定一個X光系統(tǒng)是否有意義和經(jīng)濟上行得通，將你的特殊信息和情況與每一個型號的X光測試設(shè)備的能力和潛在優(yōu)勢結(jié)合起來。以下給出X光測試的成功用戶的例子：
例子一：電信制造商
特征：高混合度、低到中等產(chǎn)量的復(fù)雜板
背景：該行業(yè)的一個強大趨勢是向著受局限的訪問性電路板。因此，訪問性是一個主要問題。高質(zhì)量與到達市場的時間也是該行業(yè)中很重要的。
測試策略：對訪問受局限的板，使用100%的X光測試結(jié)合ICT。
受益：在ICT和功能測試的失效降低大約50%。對于100%X光測試的原型板，節(jié)省包括降低成本、更快速測試、更高質(zhì)量的板送達設(shè)計者手中和更高的測試覆蓋率。$Page_Split$
例子二：筆記本計算機制造商
特征：高產(chǎn)量、低混合度
背景：筆記本計算機工業(yè)的特點是高產(chǎn)量、電路板沒有測試訪問性或者受局限。達到市場的時間是可獲利的關(guān)鍵。另外，該行業(yè)具有非常高的計算機每年失效率 - 大約35%。對工廠內(nèi)和現(xiàn)場失效的缺陷pareto進行的仔細分析顯示，大部分的失效是工藝過程缺陷。
測試策略：使用100%ICT結(jié)合100%X光測試
受益：現(xiàn)場失效戲劇性地減低。另外，在ICT和功能測試發(fā)現(xiàn)的缺陷減少超過80%，結(jié)果在這些方面顯著節(jié)約，減少WIP和更少報廢板。
例子三：小型合約制造商
特征：高混合、高產(chǎn)量
背景：準(zhǔn)時地以低成本發(fā)貨高質(zhì)量的板是該行業(yè)的關(guān)鍵成功因素。板經(jīng)常有局限性的或沒有ICT或視覺測試的訪問性。
測試策略：使用100%X光測試
受益：不管訪問性的問題如何，都可保證發(fā)貨非常高質(zhì)量的板給顧客。還有，如果有要求，可以更快地將產(chǎn)品發(fā)送給顧客。具有在ICT或功能測試準(zhǔn)備就緒之前將試產(chǎn)的板發(fā)送給顧客的能力。這些板在顧客現(xiàn)場的合格率從90%的低合格率到使用X光測試的高于99.5%的合格率。
例子四：航空制造商
特征：高混合、低產(chǎn)量
背景：高質(zhì)量是該工業(yè)的最關(guān)鍵的方面，因為失效可能是不尋常的昂貴。
測試策略：在現(xiàn)有的ICT、功能測試和視覺檢查的測試策略中增加X光測試。
受益：在板的老化(burn in)階段，失效降低70%。顯著減少老化階段的返工。
總結(jié)
在PCBA制造的現(xiàn)時趨勢是更高密度和新型包裝技術(shù)，經(jīng)常造成視覺檢查和ICT的可訪問性減少。因此，一個測試策略必須有效地處理受局限訪問的板。X光測試提供高測試覆蓋率，不管測試的可訪問性。因此，越來越多的公司正使用ICT與X光測試結(jié)合的測試策略來處理受局限訪問的板。X光測試的其它重要能力是開發(fā)時間短、不要求夾具、和可靠地抓住其它測試方法經(jīng)常錯過和可能引起現(xiàn)場失效的缺陷的能力。
為了決定是否X光測試將使你的公司受益，理解X光測試設(shè)備的能力與潛在優(yōu)勢是重要的。將這個信息與你現(xiàn)在與將來的制造情況相結(jié)合。評估的一部分應(yīng)該包括分析X光測試設(shè)備的各種類型，包括手工、自動、透射和截面X光設(shè)備。
在PCBA制造的現(xiàn)時趨勢是更高密度和新型包裝技術(shù)，經(jīng)常造成視覺檢查和ICT的可訪問性減少。因此，一個測試策略必須有效地處理受局限訪問的板。X光測試提供高測試覆蓋率，不管測試的可訪問性。因此，越來越多的公司正使用ICT與X光測試結(jié)合的測試策略來處理受局限訪問的板。X光測試的其它重要能力是開發(fā)時間短、不要求夾具、和可靠地抓住其它測試方法經(jīng)常錯過和可能引起現(xiàn)場失效的缺陷的能力。
為了決定是否X光測試將使你的公司受益，理解X光測試設(shè)備的能力與潛在優(yōu)勢是重要的。將這個信息與你現(xiàn)在與將來的制造情況相結(jié)合。評估的一部分應(yīng)該包括分析X光測試設(shè)備的各種類型，包括手工、自動、透射和截面X光設(shè)備。